7-26 完全二叉搜索树 PTA
时间: 2025-04-25 20:21:14 浏览: 21
### 完全二叉搜索树的概念
完全二叉搜索树是一种特殊的二叉搜索树,它不仅满足二叉搜索树的性质——对于任意节点`V`而言,其左子树中的所有键值小于`V.key`,右子树中所有的键值大于`V.key`[^1];还具有完全二叉树的特点,在最后一层上靠尽可能左边填充节点,并且除了最后一层外其他各层都是满的。
### 实现方法概述
构建一个完全二叉搜索树通常涉及两个主要操作:插入新元素和保持结构平衡。由于每次插入都希望维持完全二叉树的形式,因此可以考虑使用数组来表示这种数据结构,其中父节点位于索引`i`处,则它的左孩子位于`2*i+1`位置而右孩子处于`2*i+2`的位置。然而,当涉及到动态调整大小时,这种方法可能会变得复杂。另一种更灵活的方式是通过链表形式实现并额外维护一些辅助变量帮助判断当前应该在哪里添加新的叶子节点以确保最终形成的是完全形态。
下面给出了一种基于Python语言的具体实现方案:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val=0):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def insert_into_complete_bst(root, value):
new_node = TreeNode(value)
if not root:
return new_node
queue = [root]
while True:
current = queue.pop(0)
if not current.left:
current.left = new_node
break
else:
queue.append(current.left)
if not current.right:
current.right = new_node
break
else:
queue.append(current.right)
return root
```
这段代码定义了一个简单的函数用于向已经存在的完全二叉搜索树内插入一个新的数值。这里采用了广度优先遍历的方法找到第一个缺少孩子的节点作为插入点,从而保证了所得到的结果仍然是一个完整的二叉树形状[^2]。
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