1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
| #ifndef BINTREE_HPP
#define BINTREE_HPP
#include <iostream>
template <class T = int> class Bintree {
struct Node {
T key = 0; //информационное поле
Node *left, *right, //указатель на левое и правое поддеревья
*parent; //родитель
Node(T val = 0) : key(val), left(nullptr), right(nullptr), parent(nullptr) { }
};
Node *head;
public:
Bintree(): head(nullptr) {}
~Bintree() { }
void preorder(Node*); // корень, левое поддерево, правое поддерево
//обход в префексной форме
void inorder(Node*); // left subtree, root, right subtree
//обход в инфиксной форме
//обход в постфиксной форме
void postorder(Node*); // left subtree, right subtree, root
Node* getHead() { return head; }
Node* Min(Node*); //мин элемент дерева
Node* Max(Node*); //макс элеменрт дерева
Node* search(Node*, T); //поиск элемента с заданным ключом
Node* next(Node*); //след узел
Node* prev(Node*); //пред узел
static void insert(Node*&, T); //вставка
void insert(T); //вставка, перегруженная ф.
void erase(T); //стираем
void show(); //показываем элементы дерева
private:
static void show(Node* head, int spaces);
};
template <typename T>//прямой обход
void Bintree<T>::preorder(Node *x) {
if (x != nullptr) { //пока не встретится пустой узел
std::cout << x->key << " "; //отображаем
preorder(x->left);//рекурсия для левого поддерева и далее - для правого
preorder(x->right);
}
}
template <typename T>//симметричный обход
void Bintree<T>::inorder(Node* x) {
if (x != nullptr) { //пока не встретится пустой узел
inorder(x->left); //рекурсивная функция для левого поддерева
std::cout << x->key << " "; //отображаем корень дерева
inorder(x->right); //рекурсивная функция для правого поддерева
}
}
template <typename T>//обратный обход
void Bintree<T>::postorder(Node *x) {
if (x != nullptr) {
postorder(x->left); //рекурсивная фукнция для левого поддерева
postorder(x->right); //рекурсивная фукнция для правого поддерева
std::cout << x->key << " "; // отображаем корень дерева
}
}
template <typename T> //находим минимальный элемент дерева - самый левый потомок
typename Bintree<T>::Node* Bintree<T>::Min(Node *x) { while (x->left != nullptr) x = x->left; return x; }
template <typename T>//находим минимальный элемент дерева - самый правый потомок
typename Bintree<T>::Node* Bintree<T>::Max(Node *x) { while (x->right != nullptr) x = x->right; return x; }
template <typename T>
typename Bintree<T>::Node* Bintree<T>::search(Node* x, T k) {//поиск элемента с заданным ключом
if (x == nullptr || k == x->key)
return x;
if (k < x->key) return search(x->left, k);
return search(x->right, k);
}
template <typename T>
typename Bintree<T>::Node* Bintree<T>::next(Node *x) {//след узел
if (x->right != nullptr) return Min(x->right);
Node *y = x->parent;
while (y != nullptr && x == y->right) {
x = y;
y = y->parent;
}
return y;
}
template <typename T>
typename Bintree<T>::Node* Bintree<T>::prev(Node *x) {//пред узел
if (x->left != nullptr) return Max(x->left);
Node *y = x->parent;
while (y != nullptr && x == y->left) {
x = y;
y = y->parent;
}
return y;
}
template <typename T>
void Bintree<T>::insert(T k) {//вставка
insert(head, k);
}
template <typename T>
void Bintree<T>::insert(Node* &xx, T k) {
Node *z = new Node(k);
if (xx == nullptr) { //если дерева нет то формируем корень
xx = z;
xx->parent = xx->left = xx->right = nullptr;
return;
}
Node *x = xx;
while (x != nullptr) {
if (z->key > x->key) {
if (x->right != nullptr) x = x->right;
else {
z->parent = x;
x->right = z;
break;
}
}
else if (z->key < x->key) {
if (x->left != nullptr) x = x->left;
else {
z->parent = x;
x->left = z;
break;
}
}
}
}
template <typename T>//удаление
void Bintree<T>::erase(T k) {
Node *d = search(head, k);
if (d == nullptr) {
std::cout << "Key not found for erase.\n";
return;
}
Node *p = d->parent;
if (d->left == nullptr && d->right == nullptr) {
if (p->left == d) {
delete p->left;
p->left = nullptr;
}
if (p->right == d) {
delete p->right;
p->right = nullptr;
}
}
else if (d->left == nullptr || d->right == nullptr) {
if (d->left == nullptr) {
if (p->left == d) p->left = d->right;
else p->right = d->right;
d->right->parent = p;
}
else {
if (p->left == d) p->left = d->left;
else p->right = d->left;
d->left->parent = p;
}
delete d;
d = nullptr;
}
else {
Node *pv = next(d);
d->key = pv->key;
if (pv->parent->left == pv) {
pv->parent->left = pv->right;
if (pv->right != nullptr)
pv->right->parent = pv->parent;
}
else {
pv->parent->right = pv->right;
if (pv->right != nullptr)
pv->right->parent = pv->parent;
}
}
}
template <typename T>
void Bintree<T>::show() {
show(head, 20);
}
template <typename T>//показываем элементы дерева
void Bintree<T>::show(Node* head, int sp) {
if (head == nullptr) return;
show(head->right, sp + 5);
for (int i = 0; i < sp; ++i) std::cout << ' ';
std::cout << head->key << std::endl;
show(head->left, sp + 5);
}
#endif |
(
