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c++中如何实现二叉搜索树BST_c++二叉搜索树插入与查找

尼克

尼克

发布时间:2026-01-06 08:04:02

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来源于php中文网

原创

插入节点必须用指针引用(Node&)才能修改父节点的left/right字段;find()根据需求返回Node或bool;重复值需显式处理;递归易栈溢出,应考虑迭代实现并注意内存释放。

c++中如何实现二叉搜索树bst_c++二叉搜索树插入与查找

插入节点时为什么必须用指针的引用(Node*&)?

直接传 Node* 会导致修改形参无法影响实参,新节点只能挂在局部变量上,原树结构不变。用 Node*& 才能真正把新分配的节点地址写回父节点的 leftright 字段。

  • 错误写法:void insert(Node* root, int val) → 插入后 root 仍是空或旧地址
  • 正确写法:void insert(Node*& root, int val) → 可以让 root = new Node(val) 生效
  • 递归调用时也需保持引用:比如 insert(root->left, val)root->left 是左指针的引用,才能更新它

find() 返回 Node* 还是 bool

取决于使用场景。如果只需要判断存在性,返回 bool 更轻量;如果后续要修改或访问该节点数据,必须返回 Node*(或 const Node*)。

  • 查找失败时返回 nullptr,不是 NULL(C++11 起推荐用 nullptr
  • 避免在 find() 内部做 cout 或抛异常——职责单一,查就是查,输出/错误处理交给调用方
  • 若需迭代器风格支持,可额外封装 begin()/end(),但基础 BST 通常不强制要求

插入重复值怎么处理?BST 标准定义不允许重复,但实际中常有不同策略

标准 BST 定义中,左子树 root,右子树 > root,等于时通常忽略、报错或插入到右子树(视需求而定)。C++ 实现必须显式决定行为,不能默认“随便放”。

  • 忽略重复:if (val == root->val) return;
  • 允许重复并插入右子树:else if (val >= root->val) insert(root->right, val);
  • 若业务需要计数,可扩展节点为 struct Node { int val; int count; Node *left, *right; };,遇到相等只 ++count
struct Node {
    int val;
    Node* left;
    Node* right;
    Node(int v) : val(v), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

void insert(Node*& root, int val) { if (!root) { root = new Node(val); return; } if (val < root->val) insert(root->left, val); else if (val > root->val) insert(root->right, val); // 默认忽略重复;如需处理重复,此处加 else 分支 }

Node find(Node root, int val) { if (!root || root->val == val) return root; return val < root->val ? find(root->left, val) : find(root->right, val); }

递归实现简洁,但深度大时可能溢出;生产环境若树高不可控,应改用迭代版 insertfind。另外,所有动态分配的 Node* 必须配对 delete,否则内存泄漏——这点容易被初学者完全忽略。

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