JavaScript实现二叉搜索树(BST)详解
本文详细介绍JavaScript中二叉搜索树(BST)的实现原理与核心操作。内容涵盖BST的定义与性质,包括插入、查找、移除节点等关键方法,并深入解析先序、中序及后序遍历的具体步骤。通过完整的JavaScript代码示例,展示如何构建节点、管理根节点以及实现各类遍历算法,帮助开发者掌握树结构在JS中的实际应用。
二叉搜索树概述
本文介绍如何在JavaScript中实现搜索二叉树,供读者参考。
二叉搜索树(BST,Binary Search Tree),也被称为二叉排序树或二叉查找树。
二叉搜索树是一种二叉树结构,它允许为空;若不为空,则需满足以下特性:
- 非空左子树中所有节点的键值均小于其根节点的键值。
- 非空右子树中所有节点的键值均大于其根节点的键值。
- 简而言之,左子节点的值应小于根节点值,且根节点值应小于右子节点值。
- 其左子树和右子树本身也必须分别是二叉搜索树。
二叉搜索树的核心操作
二叉搜索树的主要操作包括:
insert(key):向树中插入一个新的键值。
search(key):在树中搜索指定键值,若节点存在则返回true;若不存在则返回false。
inOrderTraverse:采用中序遍历方式访问所有节点。
preOrderTraverse:采用先序遍历方式访问所有节点。
postOrderTraverse:采用后序遍历方式访问所有节点。
min:返回树中的最小值或最小键。
max:返回树中的最大值或最大键。
remove(key):从树中移除指定的键值节点。
树的遍历算法
先序遍历规则如下:
- ① 首先访问根节点。
- ② 接着先序遍历其左子树。
- ③ 最后先序遍历其右子树。
中序遍历规则如下:
① 首先中序遍历其左子树。
② 然后访问根节点。
③ 最后中序遍历其右子树。
JavaScript代码实现
后序遍历规则如下:
// 创建BinarySearchTree
function BinarySerachTree() {
// 创建节点构造函数
function Node(key) {
this.key = key
this.left = null
this.right = null
}
// 保存根的属性
this.root = null
// 二叉搜索树相关的操作方法
// 向树中插入数据
BinarySerachTree.prototype.insert = function (key) {
// 1.根据key创建对应的node
var newNode = new Node(key)
// 2.判断根节点是否有值
if (this.root === null) {
this.root = newNode
} else {
this.insertNode(this.root, newNode)
}
}
BinarySerachTree.prototype.insertNode = function (node, newNode) {
if (newNode.key < node.key) { // 1.准备向左子树插入数据
if (node.left === null) { // 1.1.node的左子树上没有内容
node.left = newNode
} else { // 1.2.node的左子树上已经有了内容
this.insertNode(node.left, newNode)
}
} else { // 2.准备向右子树插入数据
if (node.right === null) { // 2.1.node的右子树上没有内容
node.right = newNode
} else { // 2.2.node的右子树上有内容
this.insertNode(node.right, newNode)
}
}
}
// 获取最大值和最小值
BinarySerachTree.prototype.min = function () {
var node = this.root
while (node.left !== null) {
node = node.left
}
return node.key
}
BinarySerachTree.prototype.max = function () {
var node = this.root
while (node.right !== null) {
node = node.right
}
return node.key
}
// 搜搜特定的值
/*
BinarySerachTree.prototype.search = function (key) {
return this.searchNode(this.root, key)
}
BinarySerachTree.prototype.searchNode = function (node, key) {
// 1.如果传入的node为null那么, 那么就退出递归
if (node === null) {
return false
}
// 2.判断node节点的值和传入的key大小
if (node.key > key) { // 2.1.传入的key较小, 向左边继续查找
return this.searchNode(node.left, key)
} else if (node.key < key) { // 2.2.传入的key较大, 向右边继续查找
return this.searchNode(node.right, key)
} else { // 2.3.相同, 说明找到了key
return true
}
}
*/
BinarySerachTree.prototype.search = function (key) {
var node = this.root
while (node !== null) {
if (node.key > key) {
node = node.left
} else if (node.key < key) {
node = node.right
} else {
return true
}
}
return false
}
// 删除节点
BinarySerachTree.prototype.remove = function (key) {
// 1.获取当前的node
var node = this.root
var parent = null
// 2.循环遍历node
while (node) {
if (node.key > key) {
parent = node
node = node.left
} else if (node.key < key) {
parent = node
node = node.right
} else {
if (node.left == null && node.right == null) {
}
}
}
}
BinarySerachTree.prototype.removeNode = function (node, key) {
// 1.如果传入的node为null, 直接退出递归.
if (node === null) return null
// 2.判断key和对应node.key的大小
if (node.key > key) {
node.left = this.removeNode(node.left, key)
}
}
// 删除结点
BinarySerachTree.prototype.remove = function (key) {
// 1.定义临时保存的变量
var current = this.root
var parent = this.root
var isLeftChild = true
// 2.开始查找节点
while (current.key !== key) {
parent = current
if (key < current.key) {
isLeftChild = true
current = current.left
} else {
isLeftChild = false
current = current.right
}
// 如果发现current已经指向null, 那么说明没有找到要删除的数据
if (current === null) return false
}
// 3.删除的结点是叶结点
if (current.left === null && current.right === null) {
if (current == this.root) {
this.root == null
} else if (isLeftChild) {
parent.left = null
} else {
parent.right = null
}
}
// 4.删除有一个子节点的节点
else if (current.right === null) {
if (current == this.root) {
this.root = current.left
} else if (isLeftChild) {
parent.left = current.left
} else {
parent.right = current.left
}
} else if (current.left === null) {
if (current == this.root) {
this.root = current.right
} else if (isLeftChild) {
parent.left = current.right
} else {
parent.right = current.right
}
}
// 5.删除有两个节点的节点
else {
// 1.获取后继节点
var successor = this.getSuccessor(current)
// 2.判断是否是根节点
if (current == this.root) {
this.root = successor
} else if (isLeftChild) {
parent.left = successor
} else {
parent.right = successor
}
// 3.将删除节点的左子树赋值给successor
successor.left = current.left
}
return true
}
// 找后继的方法
BinarySerachTree.prototype.getSuccessor = function (delNode) {
// 1.使用变量保存临时的节点
var successorParent = delNode
var successor = delNode
var current = delNode.right // 要从右子树开始找
// 2.寻找节点
while (current != null) {
successorParent = successor
successor = current
current = current.left
}
// 3.如果是删除图中15的情况, 还需要如下代码
if (successor != delNode.right) {
successorParent.left = successor.right
successor.right = delNode.right
}
}
// 遍历方法
//handler为回调函数
// 先序遍历
BinarySerachTree.prototype.preOrderTraversal = function (handler) {
this.preOrderTranversalNode(this.root, handler)
}
BinarySerachTree.prototype.preOrderTranversalNode = function (node, handler) {
if (node !== null) {
handler(node.key)
this.preOrderTranversalNode(node.left, handler)
this.preOrderTranversalNode(node.right, handler)
}
}
// 中序遍历
BinarySerachTree.prototype.inOrderTraversal = function (handler) {
this.inOrderTraversalNode(this.root, handler)
}
BinarySerachTree.prototype.inOrderTraversalNode = function (node, handler) {
if (node !== null) {
this.inOrderTraversalNode(node.left, handler)
handler(node.key)
this.inOrderTraversalNode(node.right, handler)
}
}
// 后续遍历
BinarySerachTree.prototype.postOrderTraversal = function (handler) {
this.postOrderTraversalNode(this.root, handler)
}
BinarySerachTree.prototype.postOrderTraversalNode = function (node, handler) {
if (node !== null) {
this.postOrderTraversalNode(node.left, handler)
this.postOrderTraversalNode(node.right, handler)
handler(node.key)
}
}
/*
// 测试遍历结果(inOrderTraversal可以替换成别的遍历方式)
resultString = ""
bst.inOrderTraversal(function (key) {
resultString += key + " "
})
alert(resultString) // 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 20 25
*/
}
① 首先后序遍历其左子树。
JS大数值转字符串出现科学计数法怎么办
2026-11-05 17:09:21
JS split切割后出现空字符串怎么过滤
2026-11-05 16:00:30
在 React 或 Vue 项目中封装使用 JS 节流防抖
2026-11-05 15:27:29
JavaScript中怎么将带小数的字符串转为整数?
2026-11-05 14:32:38
怎么用JavaScript策略模式重构电商促销计算逻辑?
2026-11-05 14:01:09
