删除最小二叉搜索树 Python答案

【问题标题】：Delete min binary search tree Python删除最小二叉搜索树 Python
【发布时间】：2018-07-21 12:38:50
【问题描述】：

我正在尝试从 BST 中删除最小节点，因此我在树中搜索直到获得最小值（当 root.leftnode 为 None 时），然后将 root.rightnode 设置为根本身以继续 BST。

问题是当我在执行此操作后检查树时，它并没有显示曾经发生过删除。

请有人指出我正确的方向，任何建议表示赞赏。

class node():

    def __init__(self, key, data):

        self.data = data
        self.key = key
        self.leftnode = None
        self.rightnode = None
        self.count = 1


class binarysearch():

    def __init__(self):

        self.size = 0
        self.rootnode = None

    def insert(self, key, data):

        if self.rootnode is None:
            self.rootnode = node(key, data)
        else:
            self.insertnode(self.rootnode, key, data)

    def getroot(self):

        return self.rootnode

    def insertnode(self, root, key, data):

            if root.key == key:
                root.data = data

            elif key < root.key:
                if root.leftnode is None:                    
                    root.leftnode = node(key, data)
                else:
                    self.insertnode(root.leftnode, key, data)
            else:
                if root.rightnode is None:
                    root.rightnode = node(key, data)
                else:
                    self.insertnode(root.rightnode, key, data)

            root.count = 1 + self.sizenode(root.leftnode) + self.sizenode(root.rightnode)

    def inorder(self, root):

        if root is not None:

            self.inorder(root.leftnode)
            print(root.key)
            self.inorder(root.rightnode)

    def deletemin(self):

        if self.rootnode is None:
            print("No nodes exist")
        else:
            self.deleteminnode(self.rootnode.leftnode)

    def deleteminnode(self, root):

        if root.leftnode is not None:
            self.deleteminnode(root.leftnode)
        else:
            print (root.key, "deleted")
            root = root.rightnode


if __name__ == '__main__':

    a = binarysearch()
    a.insert(7,7)
    a.insert(1,1)
    a.insert(8,8)
    a.insert(3,3)
    a.insert(9,9)
    a.insert(2,2)
    a.insert(4,4)
    a.insert(11,11)
    a.insert(10,10)
    a.deletemin()
    a.getnodes()

【问题讨论】：

这个想法应该是当它的'left node'->'left node'等于None。然后将其左节点设置为None......
不确定你的意思，我检查左边的节点什么时候是None，然后我知道我有最小的节点，但是右边可能有东西所以我将正确的东西设置为节点本身?

标签： python binary-search-tree minimum

【解决方案1】：

您遇到的问题是 root = root.rightnode 仅重新绑定局部变量 root。它不会更改您引用该节点的其他位置（例如树中的父节点）。

要解决此问题，您需要更改递归函数的工作方式。而不是期望它在最后一次调用中完成所有工作，而是应该 return 应该是其父节点的左节点的值。然后就是节点本身，但是对于最小节点，它将是它的右孩子。

def deletemin(self):
    if self.rootnode is None:
        print("No nodes exist")
    else:
        self.rootnode = self.deleteminnode(self.rootnode)

def deleteminnode(self, root):
    if root.leftnode is not None:
        root.leftnode = self.deleteminnode(root.leftnode)
        return root
    else:
        return root.rightnode

关于名称的最后一点说明：使用root 作为树中随机节点的名称有点奇怪。通常一棵树只有一个根节点，其他节点不称为root，因为它们有父节点。不幸的是，最传统的名称node 已被用于您的节点类。通常应该给类CapitalizedNames，以便lowercase_names 可以独占引用实例和其他变量。这只是惯例（并且像 list 这样的内置类型打破了规则）。如果您使用标准名称样式，其他人可能更容易理解您的代码，但 Python 不会强制执行它们。它将允许您使用任何您想要的名称。甚至名称 self 也不是必需的，尽管如果您在没有充分理由的情况下对方法的第一个参数使用不同的东西会非常混乱（一个充分理由的示例：classmethods 和元类的方法经常使用 @987654332 @ 作为它们的第一个参数的名称，因为对象将是一个类）。

【讨论】：

【解决方案2】：

可以找到树中的所有节点，连同节点的路径，找到结果中的最小值，然后遍历生成的路径删除节点：

class Tree:
  def __init__(self, **kwargs):
    self.__dict__ = {i:kwargs.get(i) for i in ['val', 'left', 'right']}
  def get_nodes(self, current = []):
    yield [''.join(current), self.val] 
    yield from getattr(self.right, 'get_nodes', lambda _:[])(current+['1'])
    yield from getattr(self.left, 'get_nodes', lambda _:[])(current+['0'])
  def __iter__(self):
    yield self.val
    yield from [[], self.left][bool(self.left)]
    yield from [[], self.right][bool(self.right)]
  def _insert_back(self, _v):
    if not self.val:
      self.val = _v
    else:
      if _v < self.val:
         getattr(self.left, '_insert_back', lambda x:setattr(x, 'left', Tree(val=x)))(_v)
      else:
         getattr(self.right, '_insert_back', lambda x:setattr(x, 'right', Tree(val=x)))(_v)
  def remove(self, _path, _to_val, last=None):
     '''_to_val: if _to_val is None, then the item is removed. If not, the node value is set to _to_val'''
     if _path:
       getattr(self, ['left', 'right'][int(_path[0])]).remove(_path[1:], _to_val, last = self)
     else:
       if _to_val is None:
         last.left = None
         last.right = None
         for i in [[], self.left][bool(self.left)]:
           last._insert_back(i)
         for i in [[], self.right][bool(self.right)]:
            last._insert_back(i)
       else:
         self.val = _to_val

创作：

     7 
  5     9
4   6  8  10
            12

t = Tree(val = 7, left=Tree(val = 5, left=Tree(val=4), right=Tree(val=6)), right=Tree(val=9, left=Tree(val=8), right=Tree(val=10, right=Tree(val=12))))
path, _to_remove = min(t.get_nodes(), key=lambda x:x[-1])
print(f'Removing {_to_remove}')
t.remove(path, None)
print([i for i in t])

输出：

4
[7, 5, 9, 8, 10, 12]

【讨论】：