二叉搜索树(Binary Search Tree)

    技术2023-12-04  98

    1. 二叉查找树简介

    二叉查找树,即 BST(Binary Search Tree),也称二叉搜索树、有序二叉树(rdered binary tree),排序二叉树(sorted binary tree),是指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。

    二叉查找树相比于其他数据结构的优势在于查找、插入的时间复杂度较低,为 O(log n)。二叉查找树是基础数据结构,用于构建更为抽象的数据结构,如集合、multiset、关联数组等。

     

    二叉查找树的查找过程和次优二叉树类似,通常采取二叉链表作为二叉查找树的存储结构。中序遍历二叉查找树可得到一个关键字的有序序列,一个无序序列可以通过构造一棵二叉查找树变成一个有序序列,构造树的过程即为对无序序列进行查找的过程。每次插入的新的结点都是二叉查找树上新的叶子结点,在进行插入操作时,不必移动其它结点,只需改动某个结点的指针,由空变为非空即可。搜索、插入、删除的复杂度等于树高,期望 O(logn),最坏O(n)(数列有序,树退化成线性链表)。

    虽然二叉查找树的最坏效率是 O(n),但它支持动态查询,且有很多改进版的二叉查找树可以使树高为 O(logn),如SBT、AVL树、红黑树等&#x

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