二叉搜索树之Java实现

什么是二叉搜索树

二叉搜索树(Binary Search Tree)，是最基础，且相对简单的一种数据结构，支持Insert，Delete，Search，Min，Max，Successor，Predecessor等操作。最大的特点是每一个节点有不超过两个子节点，并且左子节点小于或者等于父节点，而右节点大于或者等于父节点。说它基础，是因为很多其它树形数据结构以它为原型而扩展，比如红黑树，B树。

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具体实现

public class BinaryTree<T extends Comparable<T>> {
 private Node<T> root;

public void insert(T element) {
  if (element == null) {
   throw new IllegalArgumentException("element can not be null");
  }

if (root == null) {
   root = new Node<T>(null, element);
  } else {
   Node<T> node = root;
   while (true) {
    if (element.compareTo(node.value) <= 0) {
     if (node.left == null) {
      Node<T> newNode = new Node<T>(node, element);
      node.left = newNode;
      break;
     } else {
      node = node.left;
     }
    } else {
     if (node.right == null) {
      Node<T> newNode = new Node<T>(node, element);
      node.right = newNode;
      break;
     } else {
      node = node.right;
     }
    }
   }
  }
 }

private int childCount(Node<T> node) {
  if (node == null) {
   throw new IllegalArgumentException("node can not be null");
  }

int count = 0;

if (node.left != null) {
   count++;
  }

if (node.right != null) {
   count++;
  }

return count;
 }

public void delete(Node<T> node) {
  if (node == null) {
   throw new IllegalArgumentException("node can not be null");
  }

int childCount = childCount(node);
  Node<T> parentNode = node.parent;

if (childCount == 0) {
   if (parentNode == null) {
    // node is root
    root = null;
   } else {
    if (node == parentNode.left) {
     parentNode.left = null;
    } else {
     parentNode.right = null;
    }
   }
  } else if (childCount == 1) {
   if (parentNode == null) {
    // node is root, set child of node to be new root
    if (node.left != null) {
     root = node.left;
     node.left.parent = null;
    } else {
     root = node.right;
     node.right.parent = null;
    }
   } else {
    if (node == parentNode.left) {
     if (node.left != null) {
      parentNode.left = node.left;
      node.left.parent = parentNode;
     } else {
      parentNode.left = node.right;
      node.right.parent = parentNode;
     }
    } else {
     if (node.left != null) {
      parentNode.right = node.left;
      node.left.parent = parentNode;
     } else {
      parentNode.right = node.right;
      node.right.parent = parentNode;
     }
    }
   }
  } else {
   // successor has no left child
   Node<T> successor = min(node);

if (successor != node.right) {
    transplant(successor, successor.right);

successor.right = node.right;
    node.right.parent = successor;
   }

transplant(node, successor);

successor.left = node.left;
   node.left.parent = successor;
  }
 }

private void transplant(Node<T> u, Node<T> v) {
  if (u == null) {
   throw new IllegalArgumentException("node can not be null");
  }