二叉搜索树有很多别名如:排序二叉树、二叉查找树等。

特点

它的特点:

  • 左子树所有节点的值都小于等于根节点的值,右子树所有节点的值都大于等于根节点的值,并且每一颗子树都满足 左孩子 <= 跟节点 <= 右孩子。
  • 中序遍历的话值是一个从小到大的有序数组。

下面是一颗二叉搜索树,可以看下是否符合上面的特性。
Snip20211228_62.png
基于二叉搜索树的特点可以让我们在操作树的时候提升很多效率。比如我们在普通树中查找一个元素,需要遍历整棵树:

  1. function search(root, val) {
  2. if (!root) return null;
  3. if (root.val === val) return root;
  4. const left = search(root.left, val);
  5. const right = search(root.right, val);
  6. return left ? left : right;
  7. }

但如果是二叉搜索树的话我们只需要遍历一边即可,并不用去遍历整棵树。

基本操作

查找某个值

在二叉搜索树中查找所需的最大次数等同于二叉树的高度。

  1. function search(root, val) {
  2. if (!root) return root;
  3. if (root.val == val){
  4. console.log(root);
  5. }else if (root.val > val) {
  6. search(root.left, val)
  7. }else if (root.val < val) {
  8. search(root.right, val);
  9. }
  10. }

插入新节点

  1. function insertToBST(root, val) {
  2. if (!root) return (root = new TreeNode(val));
  3. if (root.val > val) {
  4. root.left = insertToBST(root.left, val);
  5. } else {
  6. root.right = insertToBST(root.right, val);
  7. }
  8. return root;
  9. }

删除指定节点

  1. function deleteNode(root, key) {
  2. if (!root) return null;
  3. if (root.val === key) {
  4. if (!root.left) return root.right;
  5. if (!root.right) return root.left;
  6. let node = root.right;
  7. while (node.left) {
  8. node = node.left;
  9. }
  10. node.left = root.left;
  11. root = root.right;
  12. }else if (root.val > key) {
  13. root.left = deleteNode(root.left, key);
  14. }else {
  15. root.right = deleteNode(root.right, key);
  16. }
  17. return root;
  18. }

小册练习

450.删除二叉搜索树中的节点

  1. 给定一个二叉搜索树的根节点 root 和一个值 key,删除二叉搜索树中的 key 对应的节点,并保证二叉搜索树的性质不变。返回二叉搜索树(有可能被更新)的根节点的引用。
  2. 一般来说,删除节点可分为两个步骤:
  3. 首先找到需要删除的节点;
  4. 如果找到了,删除它。
  5. 示例 1:
  6. 输入:root = [5,3,6,2,4,null,7], key = 3
  7. 输出:[5,4,6,2,null,null,7]
  8. 解释:给定需要删除的节点值是 3,所以我们首先找到 3 这个节点,然后删除它。
  9. 一个正确的答案是 [5,4,6,2,null,null,7], 如下图所示。
  10. 另一个正确答案是 [5,2,6,null,4,null,7]。
  11. 示例 2:
  12. 输入: root = [5,3,6,2,4,null,7], key = 0
  13. 输出: [5,3,6,2,4,null,7]
  14. 解释: 二叉树不包含值为 0 的节点
  15. 示例 3:
  16. 输入: root = [], key = 0
  17. 输出: []
  18. 提示:
  19. 节点数的范围 [0, 104].
  20. -105 <= Node.val <= 105
  21. 节点值唯一
  22. root 是合法的二叉搜索树
  23. -105 <= key <= 105
  24. 进阶: 要求算法时间复杂度为 O(h),h 为树的高度。
  25. 来源:力扣(LeetCode
  26. 链接:https://leetcode-cn.com/problems/delete-node-in-a-bst
  27. 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
var deleteNode = function (root, key) {
    if (!root) return null;
    if (root.val === key) {
        if (!root.left) return root.right;
        if (!root.right) return root.left;

        let node = root.right;
        while (node.left) {
            node = node.left;
        }
        node.left = root.left;
        root = root.right;

    }else if (root.val > key) {
        root.left = deleteNode(root.left, key);
    }else {
        root.right = deleteNode(root.right, key);
    }
    return root;
};

700.二叉搜索树中的搜索

给定二叉搜索树(BST)的根节点和一个值。 你需要在BST中找到节点值等于给定值的节点。 返回以该节点为根的子树。 如果节点不存在,则返回 NULL。

例如,

给定二叉搜索树:

        4
       / \
      2   7
     / \
    1   3

和值: 2
你应该返回如下子树:

      2     
     / \   
    1   3
在上述示例中,如果要找的值是 5,但因为没有节点值为 5,我们应该返回 NULL。



来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/search-in-a-binary-search-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
var searchBST = function(root, val) {
    if (!root)  return root;
    if (root.val === val) {
        return root;
    }else if (root.val > val) {
        root = searchBST(root.left, val)
    }else {
        root = searchBST(root.right, val);
    }
    return root;
};

701.二叉搜索树中的插入操作

给定二叉搜索树(BST)的根节点和要插入树中的值,将值插入二叉搜索树。 返回插入后二叉搜索树的根节点。 输入数据 保证 ,新值和原始二叉搜索树中的任意节点值都不同。

注意,可能存在多种有效的插入方式,只要树在插入后仍保持为二叉搜索树即可。 你可以返回 任意有效的结果 。



示例 1:


输入:root = [4,2,7,1,3], val = 5
输出:[4,2,7,1,3,5]
解释:另一个满足题目要求可以通过的树是:

示例 2:

输入:root = [40,20,60,10,30,50,70], val = 25
输出:[40,20,60,10,30,50,70,null,null,25]
示例 3:

输入:root = [4,2,7,1,3,null,null,null,null,null,null], val = 5
输出:[4,2,7,1,3,5]




提示:

给定的树上的节点数介于 0 和 10^4 之间
每个节点都有一个唯一整数值,取值范围从 0 到 10^8
-10^8 <= val <= 10^8
新值和原始二叉搜索树中的任意节点值都不同

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/insert-into-a-binary-search-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
var insertIntoBST = function(root, val) {
    if (!root) return new TreeNode(val);
    if (root.val > val) {
        root.left = insertIntoBST(root.left, val);
    }else {
        root.right = insertIntoBST(root.right, val);
    }
    return root;
};