查找二叉树
查找二叉树的定义
一棵二叉搜索树（Binary Sort Tree）是以一棵二叉树来组织的，可以用链表数据结构来表示，其中，每一个结点就是一个对象，一般地，包含数据值和指向孩子（也可能是父母）的指针。如果某个孩子结点不存在，其指针为空（NULL）。
- 查找树的左右子树各是一棵查找树
- 若查找树的左子树非空，则其左子树上的各节点值均小于根节点的值。
- 若查找树的右子树非空，则其右子树上的各节点值均大于根节点的值。
二叉树的后继节点
对于下面的二叉树，8的后继节点为9(题目说的中序遍历)，6的后继节点为7，5的后继节点为6
①如果节点有右子树，则该节点的后继节点就是往右子树出发，然后转到右子树的左子树，一直到左子树的左子树为空（即输入节点的右子树的最左子树，例如节点8，后继节点就是9）其实就是找，结点的右结点里值最小结点。
②如果节点没有右子树，则向上寻找父节点，直到父节点的左子树等于当前节点，则该父节点就是后继节点（如节点7，没有右子树，则向上找，这时到6这个节点，因为6的左子树不等于7，所以继续向上找，这时到节点8，8的左子树等于当前节点6，所以返回8）
查找二叉树代码实现
1 package cn.itcast.test;
2
3 import sun.reflect.generics.tree.Tree;
4
5 public class SearchBinaryTree {
6 public static void main(String[] args) {
7 SearchBinaryTree binaryTree = new SearchBinaryTree();
8 int[] intArray = new int[]{50, 30, 20, 44, 88, 33, 87, 16, 7, 77};
9 for (int i : intArray) {
10 TreeNode put = binaryTree.put(i);
11 }
12 binaryTree.midOrder(binaryTree.root);
13 System.out.println("-----");
14 try {
15 binaryTree.deleteNode(44);
16 binaryTree.midOrder(binaryTree.root);
17 } catch (Exception e) {
18 e.printStackTrace();
19 }
20 }
21
22 //定义根结点
23 private TreeNode root;
24
25 public SearchBinaryTree() {
26
27 }
28
29 /**
30 * 中序遍历
31 * @param node
32 */
33 public void midOrder(TreeNode node) {
34 if (node == null) {
35 return;
36 } else {
37 midOrder(node.leftChild);
38 System.out.println(node.data);
39 midOrder(node.rightChild);
40 }
41 }
42
43 /**
44 * 创建查找二叉树，添加结点
45 */
46 public TreeNode put(int data) {
47 TreeNode node = null;//定义一个结点
48 TreeNode parent = null;//定义一个父节点
49 node = new TreeNode(0, data);//创建一个结点
50 if (root == null) {
51 root = node;//创建根节点
52 return node;
53 }
54 node = root;
55 while (node != null) {//找左右结点，直到note=null，跳出循环
56 parent = node;//先暂时把当前结点当做父节点
57 if (data > node.data) {//data：根节点
58 node = node.rightChild;
59 } else if (data < node.data) {
60 node = node.leftChild;
61 } else {
62 return node;
63 }
64 }
65
66 //表示将此结点添加到相应位置
67 node = new TreeNode(0, data);
68 if (data < parent.data) {//传data值
69 parent.leftChild = node;
70 node.parent = parent;
71 } else {
72 parent.rightChild = node;
73 node.parent = parent;
74 }
75 return node;
76 }
77
78
79 public void deleteNode(int key) throws Exception {
80 //查找node结点
81 TreeNode node = searchNode(key);
82 if (node == null) {
83 throw new Exception("该节点无法找到");
84 } else {
85 //删除该结点
86 delete(node);
87 }
88 }
89
90 private void delete(TreeNode node) throws Exception {
91 //严谨，再判断一次，可以单独写一个方法判断
92 if (node == null) {
93 throw new Exception("该节点无法找到");
94 } else {
95 TreeNode parent = node.parent;
96 //1.被删除的结点无左右孩子
97 if (node.leftChild == null && node.rightChild == null) {
98 if (parent.leftChild == node) {
99 parent.leftChild = null;//断开父结点与其的连接，等于删除了
100 } else {
101 parent.rightChild = null;
102 }
103 return;
104 }
105 //2.被删除的结点有左无右
106 if (node.leftChild != null && node.rightChild == null) {
107 if (parent.leftChild == node) {
108 //在父结点的左边，并且有左无右
109 parent.leftChild = node.leftChild;
110 } else {
111 //在父结点的右边，并且有左无右
112 parent.rightChild = node.leftChild;
113 }
114 return;
115 }
116 //3.被删除的结点有右无左
117 if (node.leftChild == null && node.rightChild != null) {
118 if (parent.leftChild == node) {
119 //在父结点的左边，并且有右无左
120 parent.leftChild = node.rightChild;
121 } else {
122 //在父结点的右边，并且有右无左
123 parent.rightChild = node.rightChild;
124 }
125 return;
126 }
127 //4.被删除的结点有左有右
128 TreeNode next = getNextNode(node);//找到该结点node的后继结点
129 delete(next);//递归
130 node.data = next.data;//完成赋值
131 }
132 }
133
134 /**
135 * 获取一个结点的后继结点
136 * @param node
137 * @return
138 */
139 private TreeNode getNextNode(TreeNode node) {
140 if (node == null) {
141 return null;
142 } else {
143 if (node.rightChild != null) {
144 //找某结点的最小关键字结点
145 return getMinTreeNode(node.rightChild);
146 } else {
147 TreeNode parent = node.parent;
148 //直到node是父结点的左结点，而不是父结点的右结点
149 while (parent != null && node == parent.rightChild) {
150 node = parent;
151 parent = parent.parent;
152 }
153 return parent;
154 }
155 }
156 }
157
158 private TreeNode getMinTreeNode(TreeNode node) {
159 if (node == null) {
160 return null;
161 } else {
162 //一直往左子树找，直到找到为止
163 while (node.leftChild != null) {
164 node = node.leftChild;
165 }
166 }
167 return node;
168 }
169
170 /**
171 * 找node结点，要么为空，要么找到
172 *
173 * @param key
174 * @return
175 */
176 private TreeNode searchNode(int key) {
177 TreeNode node = root;//为了从根节点开始查找
178 if (node == null) {
179 return null;
180 } else {
181 while (node != null && key != node.data) {
182 if (key < node.data) {
183 node = node.leftChild;//左子树永远比右子树小
184 } else {
185 node = node.rightChild;
186 }
187 }
188 }
189 return node;
190 }
191
192
193 class TreeNode {
194 private int key;
195 private TreeNode leftChild;
196 private TreeNode rightChild;
197 private TreeNode parent;
198 private int data;
199
200 public TreeNode(int key, int data) {
201 //调用父类的构造方法，即Object类的无参构造方法
202 super();
203 this.key = key;
204 this.data = data;
205 this.leftChild = null;
206 this.rightChild = null;
207 this.parent = null;
208 }
209
210 public int getKey() {
211 return key;
212 }
213
214 public void setKey(int key) {
215 this.key = key;
216 }
217
218 public TreeNode getLeftChild() {
219 return leftChild;
220 }
221
222 public void setLeftChild(TreeNode leftChild) {
223 this.leftChild = leftChild;
224 }
225
226 public TreeNode getRightChild() {
227 return rightChild;
228 }
229
230 public void setRightChild(TreeNode rightChild) {
231 this.rightChild = rightChild;
232 }
233
234 public TreeNode getParent() {
235 return parent;
236 }
237
238 public void setParent(TreeNode parent) {
239 this.parent = parent;
240 }
241
242 public int getData() {
243 return data;
244 }
245
246 public void setData(int data) {
247 this.data = data;
248 }
249 }
250 }
