删除最小二叉查找树Python

Question

我试图从BST中删除最小节点，所以我在树中搜索，直到得到最小值(当root.leftnode为None时)，然后将root.rightnode设置为根本身，以继续BST。

问题是，当我这样做之后检查树时，它不会显示曾经发生过的删除。

有人可以指出我正确的方向吗，任何建议都值得赞赏。

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()

Answer 1

您可以查找树中的所有节点以及该节点的路径，查找结果的最小值，然后遍历生成的路径以删除该节点:

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

创建：

     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]

Answer 2

您遇到的问题是< code>root = root.rightnode仅重新绑定局部变量< code>root。它不会改变您引用该节点的其他位置(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。它不应该期望它在最后一次调用中完成所有工作，而应该返回应该是其父节点的左节点的值。然后，这将是节点本身，但对于最小节点，它将是其正确的子节点。

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

关于名称的最后一个注意事项：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，其他节点不被称为root，因为它们有父节点。不幸的是，您的节点类已经使用了最传统的名称node。通常，类应该被赋予大写名称，这样lowercase_names可以独占地引用实例和其他变量。不过这只是惯例（像＜code＞list＜/code＞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html" target="_blank">代码，但Python不会强制执行这些样式。它将允许您使用任何您想要的名称。即使名称＜code＞self＜/code＞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了不同的名称，这将非常令人困惑（一个很好的例子：类方法和元类的方法通常使用＜code＜cls＜/code＞作为它们的第一个变量的名称，因为对象将是一个类）。