删除二叉搜索树中的节点(面试常见题)

末蓝、 2022-10-23 08:27 241阅读 0赞

一、题目描述

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。

一般来说,删除节点可分为两个步骤:

首先找到需要删除的节点;
如果找到了,删除它。

说明: 要求算法时间复杂度为 O(h),h 为树的高度。

示例

  1. root = [5,3,6,2,4,null,7]
  2. key = 3
  3. 5
  4. / \
  5. 3 6
  6. / \ \
  7. 2 4 7
  8. 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. 5
  11. / \
  12. 4 6
  13. / \
  14. 2 7
  15. 另一个正确答案是 [5,2,6,null,4,null,7]。
  16. 5
  17. / \
  18. 2 6
  19. \ \
  20. 4 7

二、思路分析

想要删除某个结点,首先要定位到这个结点:

二叉搜索树的数据域是有序的:

  • 二叉搜索树左子树上所有结点的数据域都小于等于根结点的数据域
  • 二叉搜索树右子树上所有结点的数据域都大于等于根结点的数据域
  • 左孩子 <= 根结点 <= 右孩子
  • 利用二叉搜索树数据域的有序性可以快速定位节点

val<当前节点值:往左走;val>当前节点值:往右走

找到这个结点后,就要进行删除操作了:

  • 定位到了空结点,直接返回即可
  • 目标结点是一个叶子结点,直接删除即可
  • 目标结点存在左子树,用其左子树里的最大结点覆盖掉目标结点
  • 目标结点存在右子树,用其右子树里的最小结点覆盖掉目标结点
  • 目标结点既有左子树、又有右子树,从前面左节点或右节点的方法中取一执行即可

这样操作完之后仍能维持二叉搜索树的数据有序性。

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三、AC 代码

  1. /**
  2. * Definition for a binary tree node.
  3. * function TreeNode(val, left, right) {
  4. * this.val = (val===undefined ? 0 : val)
  5. * this.left = (left===undefined ? null : left)
  6. * this.right = (right===undefined ? null : right)
  7. * }
  8. */
  9. /**
  10. * @param {TreeNode} root
  11. * @param {number} key
  12. * @return {TreeNode}
  13. */
  14. function deleteNode(root, n) {
  15. // 如果没找到目标结点则直接返回
  16. if(!root) {
  17. return root
  18. }
  19. // 找到目标结点,开始分情况进行删除
  20. if(root.val === n) {
  21. // 若是叶子结点,直接设为null
  22. if(!root.left && !root.right) {
  23. root = null
  24. } else if(root.left) {
  25. // 寻找左子树里值最大的结点
  26. const maxLeft = findMax(root.left)
  27. // 用左子树里值最大的结点覆盖掉需要删除的当前结点
  28. root.val = maxLeft.val
  29. // 删掉原有maxLeft 结点
  30. root.left = deleteNode(root.left, maxLeft.val)
  31. } else {
  32. // 寻找右子树里值最小的结点
  33. const minRight = findMin(root.right)
  34. // 用右子树里值最小的结点覆盖掉需要删除的当前结点
  35. root.val = minRight.val
  36. // 删掉原有minRight 结点
  37. root.right = deleteNode(root.right, minRight.val)
  38. }
  39. } else if(root.val > n) {
  40. // 若当前结点的值比 n 大,在左子树中寻找目标结点
  41. root.left = deleteNode(root.left, n)
  42. } else {
  43. // 若当前结点的值比 n 小,在右子树中寻找目标结点
  44. root.right = deleteNode(root.right, n)
  45. }
  46. return root
  47. }
  48. // 寻找左子树最大值
  49. function findMax(root) {
  50. while(root.right) {
  51. root = root.right
  52. }
  53. return root
  54. }
  55. // 寻找右子树的最小值
  56. function findMin(root) {
  57. while(root.left) {
  58. root = root.left
  59. }
  60. return root
  61. }

四、总结

  • 删除的时候需要考虑如何维持二叉搜索树的数据有序性

文章链接:https://juejin.cn/post/6937639546888667173/

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