Ruby 中的二叉搜索树插入方法

Question

我正在研究数据结构，但遇到了一个挑战。目标是根据数组元素的值将数组元素插入二叉搜索树，即（主树的root_node为array[0]，左子树的root_node小于父节点，右子树的root_node大于父节点父节点）。这是递归完成的，直到所有数组元素都插入到 BST 中。

我已经实现了两个类：

1. 表示具有属性（数据、左、右）的节点：

class Node
  attr_reader :data
  attr_accessor :left, :right

  def initialize(data)
    @data = data
  end
end

1. 表示根值设置为 nil 的二叉搜索树的 BST 类：

class BST
  attr_accessor :root

  def initialize
    @root = nil
  end

  def insert(node)
    insert_node(@root, node)
  end

  def pre_order(node = @root)
    return '' if node.nil?

    print "#{node.data} "
    pre_order(node.left)
    pre_order(node.right)
  end

  private

  def insert_node(node, element)
    if node.nil?
      node = element
    elsif node.data > element.data
      node.left = insert_node(node.left, element)
    else
      node.right = insert_node(node.right, element)
    end

    node
  end
end

• insert_node 是 BST 的私有方法，它执行将节点插入树的实际工作。我将它与 insert 分开，因为需要使用 RSpec 评估的预期解决方案。
• 然后我进行了pre_order 遍历，将每个节点打印到终端窗口。

1. 我有一个binary_search_tree 方法，它接受array 作为输入并在每个数组元素上调用insert 方法。它的主要功能是将数组转换为二叉树，并以pre_order 格式打印出所有树节点。

def binary_search_tree(array)
  tree = BST.new
  array.each { |e| tree.insert(Node.new(e)) }
  tree.pre_order
end

如果我以[8, 3, 10, 1, 6, 14, 4, 7, 13] 作为参数运行binary_search_tree 方法，我希望以# => "8 3 1 6 4 7 10 14 13" 的格式打印出节点，但没有发生任何事情，我不知道我可能哪里出错了。今天我已经在这个挑战上坚持了几个小时，如果有人能提供帮助，那将意义重大。谢谢:)

样本输入：

puts binary_search_tree([8, 3, 10, 1, 6, 14, 4, 7, 13])

预期输出：

8 3 1 6 4 7 10 14 13

得到：

Answer 1

哦，我终于找到了解决挑战的方法。我只是要演示一下我是如何做到的，以供将来参考：

因此，我决定摆脱冗余代码并想出一种方法来解决挑战，而不是使用两个单独的方法 insert 和 insert_helper 节点。这是 BST 类结构：

class BST
  attr_accessor :root

  def initialize
    @root = nil
  end

  def insert(node, head = @root)
    return @root = node if @root.nil?

    return node if head.nil?

    if node.data < head.data
      head.left = insert(node, head.left)
    elsif node.data > head.data
      head.right = insert(node, head.right)
    end

    head
  end

  def pre_order(node = @root)
    return '' if node.nil?

    result = ''
    result += "#{node.data} "
    result += pre_order(node.left)
    result += pre_order(node.right)
  end
end

insert 方法现在接受两个参数 node 和（head，这是一个可选参数），以允许我们对子树节点执行递归操作并产生所需的结果。

pre_order 打印每个节点的数据，这是在递归方法中完成的，因此二进制搜索树中的每个节点都以 pre_order 格式打印出来。

现在如果你调用 BST pre_order 方法，例如：

def binary_search_tree(array)
  tree = BST.new
  array.each { |e| tree.insert(Node.new(e)) }
  tree.pre_order
end

puts binary_search_tree([8, 3, 10, 1, 6, 14, 4, 7, 13])

你会得到结果8 3 1 6 4 7 10 14 13。通过更改pre_order 方法，可以打印post_order、inorder 等中的树节点。

我希望这对其他人有用。编码愉快！

Answer 2

return '' if node.nil?

这是递归pre_order 的停止条件，也是您从binary_search_tree 返回的内容。您似乎没有任何东西可以将您的树格式化为您想要的形状，"8 3 1 6 4 7 10 14 13"。所以添加该逻辑并在binary_search_tree 方法的末尾调用它。