• 刷题数据结构实现类


    1. 链表的实现类(ListNode)
    /**
     * Definition for singly-linked list.
     * public class ListNode {
     *     int val;
     *     ListNode next;
     *     ListNode() {}
     *     ListNode(int val) { this.val = val; }
     *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
     * }
     */
    
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    public class ListNode {
        public int val;
        public ListNode next;
    
        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    
        public ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    
        public ListNode(int v0, int... values) {
            this.val = v0;
            ListNode temp = this;
            for (int value : values) {
                temp.next = new ListNode(value);
                temp = temp.next;
            }
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return String.format("%d -> %s", this.val, this.next);
        }
    }
    
    
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    1. 二叉树实现类。
    
    import java.util.LinkedList;
    
    public class TreeNode {
        public int val;
        public TreeNode left;
        public TreeNode right;
    
        public TreeNode() {
        }
    
        public TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    
        public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    
        public TreeNode(int v0, Integer... values) {
            this.val = v0;
            LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
            int index = 0;
            queue.addLast(this);
            while (index < values.length) {
                int size = queue.size();
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    TreeNode node = queue.removeFirst();
                    if (index < values.length && values[index] != null) {
                        node.left = new TreeNode(values[index]);
                        queue.addLast(node.left);
                    }
                    index++;
                    if (index < values.length && values[index] != null) {
                        node.right = new TreeNode(values[index]);
                        queue.addLast(node.right);
                    }
                    index++;
                }
            }
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            LinkedList<Integer> arr = new LinkedList<>();
            LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
            queue.addLast(this);
            while (!queue.isEmpty()) {
                int size = queue.size();
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    TreeNode node = queue.removeFirst();
                    if (node != null) {
                        arr.addLast(node.val);
                        queue.addLast(node.left);
                        queue.addLast(node.right);
                    } else {
                        arr.addLast(null);
                    }
                }
            }
            while (arr.peekLast() == null) {
                arr.removeLast();
            }
            return arr.toString();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            TreeNode root = new TreeNode(1, null, 2, 3, 4, 5);
            System.out.println(root);
        }
    }
    
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    1. 二叉搜索树实现类
      其实二叉树的实现类有两种模型,一种是单独的value值模型,一种是key-value模型。在我们的leetcode中,我们一般使用单独的value值模型,因为我们一般在其中保存的是int类型的数据。
    import java.util.LinkedList;
    
    public class Tree{
        private TreeNode root;
    
        private class TreeNode{
            private int val;
            private TreeNode left;
            private TreeNode right;
    
            public TreeNode(int val,TreeNode left,TreeNode right)
            {
                this.val=val;
                this.left=left;
                this.right=right;
            }
            public TreeNode(int v0, Integer... values) {
                this.val = v0;
                LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
                int index = 0;
                queue.addLast(this);
                while (index < values.length) {
                    int size = queue.size();
                    for (int i = 0; i < size; i++) {
                        TreeNode node = queue.removeFirst();
                        if (index < values.length && values[index] != null) {
                            node.left = new TreeNode(values[index]);
                            queue.addLast(node.left);
                        }
                        index++;
                        if (index < values.length && values[index] != null) {
                            node.right = new TreeNode(values[index]);
                            queue.addLast(node.right);
                        }
                        index++;
                    }
                }
            }
    
            @Override
            public String toString() {
                LinkedList<Integer> arr = new LinkedList<>();
                LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
                queue.addLast(this);
                while (!queue.isEmpty()) {
                    int size = queue.size();
                    for (int i = 0; i < size; i++) {
                        TreeNode node = queue.removeFirst();
                        if (node != null) {
                            arr.addLast(node.val);
                            queue.addLast(node.left);
                            queue.addLast(node.right);
                        } else {
                            arr.addLast(null);
                        }
                    }
                }
                while (arr.peekLast() == null) {
                    arr.removeLast();
                }
                return arr.toString();
            }
        }
        public Tree()
        {
            this.root=null;
        }
        public void insert(int x)
        {
           root=insert(this.root,x);
        }
        public TreeNode get(int x)
        {
            return get(root,x);
        }
        public void delete(int x)
        {
             root=delete(this.root,x);
        }
        public TreeNode insert(TreeNode root,int x)
        {
            if(root==null)
            {
                return new TreeNode(x,null,null);
            }
            if(x<root.val)
            {
                root.left=insert(root.left,x);
            }
            else if(x>root.val)
            {
               root.right=insert(root.right,x);
            }
            else{
                root.val=x;
            }
            return root;
        }
    
        //注意两者递归的不同,对于上面的递归来说,他最终返回的是根节点,是整个树,而他自己是树上插入的一个节点
        //而下面的这个是有值就行,我抓住这个节点就直接返回
        public TreeNode get(TreeNode root,int x)
        {
            if(root==null)
            {
                return null;
            }
            if(x<root.val)
            {
                return get(root.left,x);
            }
            else if(x>root.val)
            {
                return get(root.right,x);
            }
            else
            {
                return root;
            }
        }
        public TreeNode delete(TreeNode root,int x)
        {
            if(root==null)
            {
                return null;
            }
            if(root.val<x)
            {
                root.right=delete(root.right,x);
            }
            else if(root.val>x)
            {
                root.left=delete(root.left,x);
            }
            else{
                //找到右子树中最小的结点
                if(root.right==null){
                    return root.left;
                }
                if(root.left==null){
                    return root.right;
                }
                TreeNode minnode=root.right;
                while(minnode.left!=null)
                {
                    minnode=minnode.left;
                }
                TreeNode temp=root.right;
    //            while(temp.left!=null)
    //            {
    //                if(temp.left.left==null)
    //                {
    //                    temp.left=null;
    //                }
    //                else{
    //                    temp=temp.left;
    //                }
    //            }
                root.right=delete(root.right,minnode.val);
                minnode.left=root.left;
                minnode.right=root.right;
                root=minnode;
            }
            return root;
        }
        public void show()
        {
            System.out.println(root.toString());
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Tree tree = new Tree();
    //        tree.insert(1);
    //        tree.insert(0);
    //        tree.insert(10);
    //        tree.insert(3);
    //        tree.insert(6);
    
            tree.insert(5);
            tree.insert(3);
            tree.insert(6);
            tree.insert(2);
            tree.insert(4);
            tree.insert(7);
            tree.show();
            tree.delete(3);
            tree.show();
        }
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    由于对于二叉搜索树来说,有一定的限制不用于一般的二叉树,必须满足:
    一棵空树或者具有下列性质的二叉树:

    1. 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值;
    2. 若任意节点的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值;
    3. 任意节点的左、右子树也分别为二叉查找树。
    4. 没有键值相等的节点(no duplicate nodes)。

    所以我们在对二叉搜索树进行初始化的时候,需要考虑这样的限制,所以我们提供了相应的单值插入方法、删除方法以及查找方法。需要注意的是如果我们最终希望返回的是整个的树对象,我们就要在每一步的递归中用相应的节点去接受递归方法的返回值,使得整个树节点连接起来。
    删除节点时可以分为三种情况:
    被删除的节点没有任何任何子节点,直接该节点的父节点的link置为null。
    被删除的节点没有有左子树或者右子树,则直接返回其左子树或右子树
    被删除的节点既有左子树又有右子树,这个时候有两种选择:
    选择1:
    找到被删除的节点t
    找到t的右子树中最小的节点,保存到局部变量minnode中
    删除t的右子树中的最小节点,并让minnode的右子树等于已经删除掉最小节点的右子树
    将minnode的左节点设置为t的左节点

    选择2:
    找到被删除的节点t
    找到t的左子树中最大的节点,保存到局部变量maxnode中
    删除t的左子树中的最大节点,并让maxnode的左子树等于已经删除掉最大节点的左子树
    将maxnode的右节点设置为t的右节点

    删除节点示意图

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/cillian_bao/article/details/126065034