添加二叉查找树数据结构代码

Author: JZQT

.gitignore

@@ -0,0 +1,3 @@
+*test*
+
+*.o

Algorithm and Data Structure/BinarySearchTree/README.md

@@ -0,0 +1,9 @@
+# 二叉查找树
+
+## 实现
+
+该**二叉查找树**数据结构的实现，存储元素值类型设定为`int`，且**不存储重复元素**。
+
+|编程语言   |文件名                 |
+|:----------|:----------------------|
+|`C++`      |`bst.cpp`, `bst.hpp`   |

Algorithm and Data Structure/BinarySearchTree/bst.cpp

@@ -0,0 +1,176 @@
+/* 二叉查找树 - 数据结构
+ * Binary Search Tree - Data Structure
+ *
+ * 该二叉查找树的实现不存储重复元素。
+ */
+
+#include "bst.hpp"
+
+/* 二叉查找树初始化
+ * 初始化为空树
+ */
+BSTree::BSTree(void)
+{
+    this->root = NULL;
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树初始化
+ * 根据给定值初始化根节点
+ */
+BSTree::BSTree(const ValueType key)
+{
+    this->root = new BSTreeNode(key);
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树销毁
+ * 递归销毁子树及其存储值并释放其内存
+ */
+BSTree::~BSTree(void)
+{
+    if (root != NULL) delete this->root;
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树查找
+ * 在该二叉查找树中查找是否存在指定值的元素
+ * 存在则返回对应二叉查找树节点指针，否则返回NULL
+ */
+BSTreeNode *BSTree::Find(const ValueType key)
+{
+    BSTreeNode *node = this->root;
+
+    while (node != NULL && node->value != key) {
+        node = key < node->value ? node->left : node->right;
+    }
+    return node;
+}
+
+/* 二叉查找树查找最小元素值
+ * 在该二叉查找树中查找出存储最小元素的节点并返回其指针
+ */
+BSTreeNode *BSTree::FindMin(void)
+{
+    BSTreeNode *node = this->root;
+
+    while (node != NULL && node->left != NULL) {
+        node = node->left;
+    }
+    return node;
+}
+
+/* 二叉查找树查找最大元素值
+ * 在该二叉查找树中查找出最大元素值并返回
+ */
+BSTreeNode *BSTree::FindMax(void)
+{
+    BSTreeNode *node = this->root;
+
+    while (node != NULL && node->right != NULL) {
+        node = node->right;
+    }
+    return node;
+}
+
+/* 二叉查找树插入
+ * 在该二叉查找树中插入一个元素
+ * 如果该元素已经存在则不做操作
+ */
+void BSTree::Insert(const ValueType key)
+{
+    if (this->root == NULL) {
+        this->root = new BSTreeNode(key);
+        return;
+    }
+
+    BSTreeNode *node = this->root;
+
+    while (node->value != key) {
+        if (key < node->value) {
+            node = node->left == NULL ? new BSTreeNode(key) : node->left;
+        } else {
+            node = node->right == NULL ? new BSTreeNode(key) : node->right;
+        }
+    }
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树删除
+ * 在该二叉查找树中删除元素
+ * 如果不存在对应元素则不删除任何元素直接返回
+ */
+void BSTree::Delete(const ValueType key)
+{
+    if (this->root != NULL) this->root = this->root->Delete(key);
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树节点初始化
+ * 存储值设置为给定值
+ */
+BSTreeNode::BSTreeNode(const ValueType key)
+{
+    this->value = key;
+    this->left = NULL;
+    this->right = NULL;
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树节点销毁
+ * 将会递归销毁子树并释放内存
+ */
+BSTreeNode::~BSTreeNode(void)
+{
+    if (this->left != NULL) delete this->left;
+    if (this->right != NULL) delete this->right;
+    return;
+}
+
+/* 二叉查找树节点删除
+ * 在以该二叉查找树节点为根节点的树中删除元素
+ * 返回删除元素后的新二叉查找树根节点指针
+ * 没有待删除元素则不做操作直接返回自身
+ */
+BSTreeNode *BSTreeNode::Delete(const ValueType key)
+{
+    // 待删除节点不是自己
+    if (key < this->value) {
+        if (this->left != NULL) {
+            this->left = this->left->Delete(key);
+        }
+        return this;
+    }
+    if (key > this->value) {
+        if (this->right != NULL) {
+            this->right = this->right->Delete(key);
+        }
+        return this;
+    }
+
+    // 待删除节点是自己
+
+    // 待删除节点左右子树都不为空
+    if (this->left != NULL && this->right != NULL) {
+        // 查找右子树最小元素节点
+        BSTreeNode *min_node = this->right;
+        while (min_node->left != NULL) {
+            min_node = min_node->left;
+        }
+        // 更新与删除
+        this->value = min_node->value;
+        this->right = this->right->Delete(min_node->value);
+        return this;
+    }
+
+    // 待删除节点为叶子节点
+    if (this->left == NULL && this->right == NULL) {
+        delete this;
+        return NULL;
+    }
+
+    // 待删除节点仅有一颗子树
+    BSTreeNode *tmp = this->left == NULL ? this->right : this->left;
+    delete this;
+    return tmp;
+}

Algorithm and Data Structure/BinarySearchTree/bst.hpp

@@ -0,0 +1,44 @@
+/* 二叉查找树 - 数据结构
+ * Binary Search Tree - Data Structure
+ * 
+ * 该二叉查找树的实现不存储重复元素。
+ */
+
+#ifndef _BINARY_SEARCH_TREE_CPP_
+#define _BINARY_SEARCH_TREE_CPP_
+
+#include <stdio.h>
+
+typedef int ValueType;
+
+class BSTree;
+class BSTreeNode;
+
+class BSTree {
+    public:
+        BSTree(void);
+        BSTree(const ValueType key);
+        ~BSTree(void);
+        BSTreeNode *Find(const ValueType key);
+        BSTreeNode *FindMin(void);
+        BSTreeNode *FindMax(void);
+        void Insert(const ValueType key);
+        void Delete(const ValueType key);
+    private:
+        BSTreeNode *root;
+};
+
+class BSTreeNode {
+    friend class BSTree;
+    public:
+        BSTreeNode(const ValueType key);
+        ~BSTreeNode(void);
+
+        ValueType value;
+        BSTreeNode *left;
+        BSTreeNode *right;
+    private:
+        BSTreeNode *Delete(const ValueType key);
+};
+
+#endif

Algorithm and Data Structure/README.md

@@ -1 +1,7 @@
 # 算法与数据结构
+
+## 列表
+
+|算法与数据结构 |文件夹             |
+|:--------------|:------------------|
+|二叉查找树     |`BinarySearchTree` |