波奇学C++：抽象类和搜索二叉树

抽象类：接口类，不能实例化类，派生类必须重写函数才能使用。

class Car
{
public:
    //纯虚函数
	virtual void Drive() = 0;
};

class Benz :public Car
{
public:
	virtual void Drive()
	{
		cout << "Benz" << endl;
	}
};

Benz重写后才能实例化，本质上抽象类是为了强制重写

静态成员函数不能是虚函数，没有this指针，不能通过虚表调用

构造函数不能是虚函数，虚表是在编译时生成，虚表在初始化列表才有，调用构造函数，会在虚表生成前，析构函数是虚函数。

虚函数调用慢于普通函数和内联函数。

虚函数表在编译阶段生成，存在代码端

菱形继承是数据冗余和二义性。

搜索二叉树：BST 

左节点<根节点<右节点

template<class K>
struct BSTreeNode
{
	BSTreeNode* _left;
	BSTreeNode* _right;
	K _key;
	BSTreeNode(const K& key)
		:_left(nullptr)
		,_right(nullptr)
		,_key(key)
	{
 
	}
};
template<class K>
class BSTree
{
	typedef BSTreeNode Node;
public:
	BSTree()
		:_root(nullptr)
	{
	}
	bool Insert(const K& key)
	{
		if (_root == nullptr)
		{
			_root = new Node(key);
			return true;
		}
		Node* parent = nullptr;
		Node* cur = _root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_key < key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_left;
			}
			else
			{
				return false;
			}
		}
		cur = new Node(key);
		if (parent->_key < key)
		{
			parent->_right = cur;
		}
		else
		{
			parent->_left = cur;
		}
		return true;
	}
	bool Find(const K& key)
	{
		Node* cur = _root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_key < key)
			{
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				cur = cur->_left;
			}
			return false;
		}
	}
	bool Erase(const K& key)
	{
		Node* parent = nullptr;
		Node* cur = _root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_key < key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_left;
 
			}
			else //找到了
			{
				// 左为空
				if (cur->_left ==nullptr)
				{
					if (cur == _root)
					{
						_root = cur->_right;
					}
					else
					{
						if (parent->_right == cur)
						{
							parent->_right = cur->_right;
 
						}
						else
						{
							parent->_left = cur->_right;
						}
					}
					
				}
				// 右为空
				else if (cur->_right == nullptr)
				{
					if (cur == _root)
					{
						_root = cur->_left;
					}
					else{
 
						if (parent->_right == cur)
						{
							parent->_right = cur->_left;
						}
						else
						{
							parent->_left = cur->_left;
						}
					}
				}
				else
				{
					Node* parent = cur;
					Node* leftMax = cur->_left;
					while (leftMax->_right)
					{
						parent = leftMax;
						leftMax = leftMax->_right;
					}
					swap(cur->_key, leftMax->_key);
					if (parent->_left == leftMax)
					{
						parent->_left = leftMax->_left;
					}
					else
					{
						parent->_right = leftMax->_left;
					}
					cur = leftMax;
				}
				delete cur;
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	void InOrder()
	{
		_InOrder(_root);
	}
	void _InOrder(Node* root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return;
		}
		_InOrder(root->_left);
		std::cout << root->_key << " ";
		_InOrder(root->_right);
	}
 
 
		
private:
	Node* _root;
};
void TestBSTree1()
{
	int a[] = { 8,3,1,10,6,4,7,14,13 };
	BSTree<int> t;
	for (auto e : a)
	{
		t.Insert(e);
	}
	t.InOrder();
	t.Erase(6);
	printf("\n");
	t.InOrder();
}

搜索二叉树递归版

#include
using namespace std;
template<typename T>
struct BSTreeNode
{
	// 引用是为了value对像是自定义结构体，防止深拷贝
	BSTreeNode(const T& value)
		:_left(nullptr)
		,_right(nullptr)
		,_value(value)
	{
 
 
	}
	BSTreeNode* _left;
	BSTreeNode* _right;
	T _value;
};
template<typename T>
class BSTree
{
	typedef BSTreeNode Node;
public:
	BSTree()
		:root(nullptr)
	{	
	}
	BSTree(const BSTree& s)
	{
		root=Copy(root,s.root);
	}
	~BSTree()
	{
		Destory(root);
	}
	bool Insert(const T& value)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			root = new Node(value);
			return true;
		}
		Node* cur = root;
		Node* before = root;
		while (cur)
		{
			if (value>cur->_value)
			{
				before = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (value < cur->_value)
			{
				before = cur;
				cur = cur->_left;
			}
			else
			{
				return false;
			}
		}
		//找到空的位置，区分是在左还是右
		// 比较值也可以
		if (before->_right)
		{
			// 左为空
			before->_left = new Node(value);
		}
		else if (before->_left)
		{
			// 右为空，左不为空
			before->_right = new Node(value);
		}
		else
		{
			// 左右都为空
			if (value > before->_value)
			{
				// 放在右边
				before->_right = new Node(value);
			}
			else
			{
				before->_left = new Node(value);
			}
		}
		return true;
	}
	bool InsertR(const T& value)
	{
		return _InsertR(root, value);
	}
	bool FindR(const T& value)
	{
		return _FindR(root, value);
	}
	bool Find(const T& value)
	{
		Node* cur = root;
		while(cur)
		{
			if (value < cur->_value)
			{
				cur = cur->_left;
			}
			else if (value>cur->_value)
			{
				cur=cur->_right;
			}
			else
			{
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	bool EraseR(const T& value)
	{
		return _EraseR(root, value);
	}
	bool Erase(const T& value)
	{
		Node* before = root;
		Node* cur = root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_value < value)
			{
				before = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_value > value)
			{
				before = cur;
				cur = cur->_left;
			}
			else
			{
				// 分为左右为空
				if (!cur->_left && !cur->_right)
				{
					// 判断节点是左还是右
					//节点为左
					if (before->_left==cur)
					{
						before->_left = nullptr;
					}
					else
					{
						before->_right = nullptr;
					}
				}
				// 分为左为空,右不为空
				else if (!cur->_left&&cur->_right)
				{
					Node* next = cur->_right;
					if (before->_left == cur)
					{
						
						before->_left = next;
					}
					else
					{
						before->_right = next;
					}
				}
				// 右为空，左不为空
				else if(cur->_left&&!cur->_right)
				{
					Node* next = cur->_left;
					if (before->_left == cur)
					{
						before->_left = next;
					}
					else
					{
						before->_right = next;
					}
				}
				else
				{
					//两边非空都，找左树的最大值右或者右树的最大值
					Node* pos = cur;
					Node* left_max = cur->_left;
					
					while(left_max->_right)
					{ 
						cur = left_max;
						left_max = left_max->_right;
					}
					swap(left_max->_value, pos->_value);
					//第一个左节点构成左树
					if (cur->_left == left_max)
					{
						cur->_left = left_max->_left;
					}
					else
					{
						cur->_right = left_max->_left;
					}
					// 把cur强行定义为要释放的值
					cur = left_max;
				}
				delete cur;
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	void InOrder()
	{
		_InOrder(root);
		printf("\n");
	}
	
private:
	// 递归返回
	Node* Copy(Node* root,Node* root1)
	{
		if (root1 == nullptr)
		{
			return nullptr;
		}
		root = new Node(root1->_value);
		root->_left = Copy(root,root1->_left);
		root->_right = Copy(root,root1->_right);
		return root;
	}
	// 递归释放空间
	void Destory(Node* root)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			return;
		}
		Destory(root->_left);
		Destory(root->_right);
		delete root;
		return;
	}
	bool _EraseR(Node*& root, const T& value)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			return false;
		}
		if (value >root->_value)
		{
			return _EraseR(root->_right, value);
		}
		else if (value < root->_value)
		{
			return _EraseR(root->_left, value);
		}
		else
		{
			Node* leftmax = root->_left;
			if (leftmax == nullptr)
			{
				Node* del = root;
				root = nullptr;
				delete del;
				return true;
			}
			while (leftmax->_right)
			{
				leftmax = leftmax->_right;
			}
			swap(root->_value, leftmax->_value);
			// 只取左树依然是符号树的规律
			return _EraseR(root->_left, value);
		}
	}
	bool _InsertR(Node*& root, const T& value)
	{
		if (root == nullptr)
		{//传引用使得可以直接赋值
		// 当要修改某个节点，且这个操作不是递归操作
			root = new Node(value);
			return true;
		}
		if (value < root->_value)
		{
			return _InsertR(root->_left, value);
		}
		else if(root->_value
		{
			return _InsertR(root->_right,value);
		}
		else
		{
			return false;
		}
		
	}
	bool _FindR(Node* root, const T& value)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			return false;
		}
		if (value < root->_value)
		{
			return _FindR(root->_left, value);
		}
		else if(value>root->_value)
		{
			return _FindR(root->_right, value);
		}
		else
		{
			return true;
		}
	}
	void _InOrder(Node* root)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			return;
		}
		_InOrder(root->_left);
		cout << root->_value;
		_InOrder(root->_right);
 
	}
	Node* root;
};