java - 获取BST的第n个项目

我试图返回BST的第n个项所保存的数据，并试图使用一个计数器进行有序遍历，当计数器大于n时，返回当前节点。我当前的代码似乎总是返回第一项，而我看不出我的逻辑错在哪里。我只写了nth和inOrder方法，其余的都提供了。我想我经常增加计数器，是原因还是我做错了其他事情。我还将在下面发布要测试的主要方法。

import java.util.NoSuchElementException;

public class BST {
    private BTNode<Integer> root;

    public BST() {
        root = null;
    }


    public boolean insert(Integer i) {
        BTNode<Integer> parent = root, child = root;
        boolean goneLeft = false;

        while (child != null && i.compareTo(child.data) != 0) {
            parent = child;
            if (i.compareTo(child.data) < 0) {
                child = child.left;
                goneLeft = true;
            } else {
                child = child.right;
                goneLeft = false;
            }
        }

        if (child != null)
            return false;  // number already present
        else {
            BTNode<Integer> leaf = new BTNode<Integer>(i);
            if (parent == null) // tree was empty
                root = leaf;
            else if (goneLeft)
                parent.left = leaf;
            else
                parent.right = leaf;
            return true;
        }
    }

    public int greater(int n) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        else {
            return n;
        }
    }

    int c = 0;
    public int nth(int n) throws NoSuchElementException {
        BTNode<Integer> node = null;
        if (root == null) {
            throw new NoSuchElementException("Element " + n + " not found in tree");
        }
        else {
            if (root != null){
                node = inOrder(root, n);
            }
        }
        return node.data;
    }

    public BTNode inOrder(BTNode<Integer> node, int n) {
        c++;
        while (c <= n) {
            if (node.left != null) {
                inOrder(node.left, n);
            }
            c++;
            if (node.right != null) {
                inOrder(node.right, n);
            }
        }
        return node;
    }
}

class BTNode<T> {
    T data;
    BTNode<T> left, right;

    BTNode(T o) {
        data = o;
        left = right = null;
    }
}


public class bstTest {
    public static void main(String[] args) {
        BST tree = new BST();
        tree.insert(2);
        tree.insert(5);
        tree.insert(7);
        tree.insert(4);
        System.out.println(tree.nth(2));
    }
}

最佳答案

您应该考虑的不变因素是，当n = sizeOfLeftSubtree + 1时，则返回该节点。如果n小于，则向左走。如果n更大，则向右移动并通过sizeOfLeftSubtree + 1减小n。请注意，我将n = 1映射到第一个元素（最左边的元素）。

您可以递归地计算子树的大小，或者可以将大小存储在每个根目录下（每个节点都是子树的根目录），从而修改插入方法（保存在堆栈中/排队访问的所有节点以及是否有新的节点只需将所有大小增加1）。

如果存储了大小，则复杂度将为O（log n）。如果不是，则可能变为O（n ^ 2）。

public int nth(int n) throws NoSuchElementException {
if( sizeOfTree(this.root) < n || n < 1)
    throw new NoSuchElementException("Element " + n + " not found in tree");

BTNode<Integer> root = this.root;
boolean found = false;
do{
    int sizeOfLeftSubtree = sizeOfTree(root.left);
    if( sizeOfLeftSubtree + 1 == n ){
    found = true;
    }else if( n < sizeOfLeftSubtree+1 ){
    root = root.left;
    }else if( sizeOfLeftSubtree+1 < n ){
    root = root.right;
    n -= sizeOfLeftSubtree+1;
    }
}while( !found );

return root.data;
}

public int sizeOfTree(BTNode<Integer> root){
if( root == null )
    return 0;
else
    return sizeOfTree(root.left) + 1 + sizeOfTree(root.right);
}