JavaScript实现一个简单数据结构树

我们开始之前首先介绍一下关于二叉树和二叉搜索树

• 二叉树中的节点最多只能有两个子节点：一个是左侧的子节点，另一个是右侧的子节点。

• 二叉搜索树是二叉树的一种，但是它只允许你在左侧的节点存储比父节点小的值，在右侧的节点存储比父节点大的或者相等的值。
  如下图
  

---

首先，声明它的结构：

function BinarySearchTree() {

    var Node = function(key){
        this.key = key;     //存放该节点的值
        this.left = null;   //左侧的子节点
        this.right = null;  //右侧的子节点
    };

    var root = null;       //根节点
}

然后，我们需要实现一些方法：

• insert(key): 向树中插入新的键

• search(key): 在树种查找一个键，如果节点存在，则返回true；如果不存在，则返回false

• inOrderTraverse: 通过中序遍历方式遍历所有节点

• preOderTraverse: 通过先序遍历的方式遍历所有节点

• postOrderTraverse: 通过后序遍历的方式遍历所有节点

• min: 返回树中的最小的键/值

• max: 返回树中最大的键/值

• remove(key): 从树种移除某个键

function BinarySearchTree() {

    var Node = function(key){
        this.key = key;
        this.left = null;
        this.right = null;
    };

    var root = null;



    this.insert = function(key){

        var newNode = new Node(key);

        if(root == null){
            root = newNode;
        }else{
            insertNode(root, newNode);
        }

    }
    var insertNode = function(node, newNode){
            if(newNode.key < node.key){
                if(node.left === null){
                    node.left = newNode;
                }else{
                    insertNode(node.left, newNode);
                }
            }else{
                if(node.right === null){
                    node.right = newNode;
                }else{
                    insertNode(node.right, newNode);
                }
            }
        };

    //中序遍历
    this.inOrderTraverse = function(callback){
        inOrderTraverseNode(root, callback);

    };
    var inOrderTraverseNode = function(node, callback){
            if(node !== null){
                inOrderTraverseNode(node.left, callback);
                callback(node.key);
                inOrderTraverseNode(node.right, callback);
            }
        };

    //先序遍历
    this.preOrderTraverse = function(callback){

        preOrderTraverseNode(root, callback);

    }
    var preOrderTraverseNode = function(node, callback){
        if(node !== null){
            callback(node.key);
            preOrderTraverseNode(node.left, callback);
            preOrderTraverseNode(node.right, callback);
        }
    };
    //后序遍历
    this.postOrderTraverse = function(callback){

        postOrderTraverseNode(root, callback);

    }

    var postOrderTraverseNode = function(node, callback){
        if(node !== null){
            postOrderTraverseNode(node.left, callback);
            postOrderTraverseNode(node.right, callback);
            callback(node.key);
        }
    };

    this.min = function(){

        return minNode(root);

    }
    var minNode = function(node){
        if(node){
            while(node && node.left !== null){
                node = node.left;
            }

            return node.key;
        }
    return null;

    }

    this.max = function(){
        return maxNode(root);
    }
    var maxNode = function(node){
        if(node){

            while(node && node.right !== null){
                node = node.right;
            }

            return node.key;
        }

        return null;
    }

    this.search = function(key){

        return searchNode(root, key);

    }

    var searchNode = function(node, key){
        if(node === null){

            return false;

        }else if(key < node.key){

            return searchNode(node.left, key);

        }else if(key > node.key){

            return searchNode(node.right, key);

        }else{

            return true;

        }
    };
    this.remove = function(key){
        root = removeNode(root, key);
    }

    var removeNode = function(node, key){
        if(node === null){
            return null;
        }
        if(key < node.key){
            node.left = removeNode(node.left, key);
            return node;
        }else if(key > node.key){
            node.right = removeNode(node.right, key);
            return node;
        }else{
            if(node.left === null && node.right === null){
                node = null;
                return node;
            }

            if(node.left === null){
                node = node.right;
                return node;
            }else if( node.right === null){
                node = node.left;
                return node;
            }

            var aux = findMinNode(node.right);
            node.key = aux.key;
            node.right = removeNode(node.right, aux.key);
            return node;
        }
    };  

}


function printNode(value){
    console.log(value);
}
var tree = new BinarySearchTree();
tree.insert(5);
tree.insert(4);
tree.insert(10);
tree.insert(3);
tree.insert(2);
tree.insert(9);
tree.insert(8);
tree.insert(6);
tree.insert(1);
tree.insert(7);


tree.inOrderTraverse(printNode);
tree.preOrderTraverse(printNode);
tree.postOrderTraverse(printNode);
console.log(tree.min());
console.log(tree.max());
tree.remove(6);
tree.postOrderTraverse(printNode);

输出结果如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 4 3 2 1 10 9 8 6 7
1 2 3 4 7 6 8 9 10 5
1
10
1 2 3 4 7 8 9 10 5