什么是二叉查找树
  在数据结构中,有一个奇葩的东西,说它奇葩,那是因为它重要,这是树。而在树中,二叉树又是当中的贵族。二叉树的一个重要应用是它们在查找中的应用,于是有了二叉查找树。 使二叉树成为一颗二叉查找树,需要满足以下两点:
  对于树中的每个节点X,它的左子树中所有项的值都要小于X中的项;
  对于树中的每个节点Y,它的右子树中所有项的值都要大于X中的项。
  二叉查找树的基本操作
  以下是对于二叉查找树的基本操作定义类,然后慢慢分析是如何实现它们的。
  template<class T>
  class BinarySearchTree
  {
  public:
  // 构造函数,初始化root值
  BinarySearchTree() : root(NULL){}
  // 析构函数,默认实现
  ~BinarySearchTree() {}
  // 查找小值,并返回小值
  const T &findMin() const;
  // 查找大值,并返回大值
  const T &findMax() const;
  // 判断二叉树中是否包含指定值的元素
  bool contains(const T &x) const;
  // 判断二叉查找树是否为空
  bool isEmpty() const { return root ? false : true; }
  // 打印二叉查找树的值
  void printTree() const;
  // 向二叉查找树中插入指定值
  void insert(const T &x);
  // 删除二叉查找树中指定的值
  void remove(const T &x);
  // 清空整个二叉查找树
  void makeEmpty() const;
  private:
  // 指向根节点
  BinaryNode<T> *root;
  void insert(const T &x, BinaryNode<T> *&t) const;
  void remove(const T &x, BinaryNode<T> *&t) const;
  BinaryNode<T> *findMin(BinaryNode<T> *t) const;
  BinaryNode<T> *findMax(BinaryNode<T> *t) const;
  bool contains(const T &x, BinaryNode<T> *t) const;
  void printTree(BinaryNode<T> *t) const;
  void makeEmpty(BinaryNode<T> *&t) const;
  };
  findMin和findMax实现
  根据二叉查找树的性质:
  对于树中的每个节点X,它的左子树中所有项的值都要小于X中的项;
  对于树中的每个节点Y,它的右子树中所有项的值都要大于X中的项。
  我们可以从root节点开始:
  一直沿着左节点往下找,直到子节点等于NULL为止,这样可以找到小值了;
  一直沿着右节点往下找,直到子节点等于NULL为止,这样可以找到大值了。
  如下图所示:

  在程序中实现时,有两种方法:
  使用递归实现;
  使用非递归的方式实现。
  对于finMin的实现,我这里使用递归的方式,代码参考如下:
  BinaryNode<T> *BinarySearchTree<T>::findMin(BinaryNode<T> *t) const
  {
  if (t == NULL)
  {
  return NULL;
  }
  else if (t->left == NULL)
  {
  return t;
  }
  else
  {
  return findMin(t->left);
  }
  }
  在findMin()的内部调用findMin(BinaryNode<T> *t),这样防止了客户端知道了root根节点的信息。上面使用递归的方式实现了查找小值,下面使用循环的方式来实现findMax。
  template<class T>
  BinaryNode<T> *BinarySearchTree<T>::findMax(BinaryNode<T> *t) const
  {
  if (t == NULL)
  {
  return NULL;
  }
  while (t->right)
  {
  t = t->right;
  }
  return t;
  }
  在很多面试的场合下,面试官一般都是让写出非递归的版本;而在对树进行的各种操作,很多时候都是使用的递归实现的,所以,在平时学习时,在理解递归版本的前提下,需要关心一下对应的非递归版本。
  contains实现
  contains用来判断二叉查找树是否包含指定的元素。代码实现如下:
  template<class T>
  bool BinarySearchTree<T>::contains(const T &x, BinaryNode<T> *t) const
  {
  if (t == NULL)
  {
  return false;
  }
  else if (x > t->element)
  {
  return contains(x, t->right);
  }
  else if (x < t->element)
  {
  return contains(x, t->left);
  }
  else
  {
  return true;
  }
  }
  算法规则如下:
  首先判断需要查找的值与当前节点值的大小关系;
  当小于当前节点值时,在左节点中继续查找;
  当大于当前节点值时,在右节点中继续查找;
  当找到该值时,直接返回true。
  insert实现
  insert函数用来向儿茶查找树中插入新的元素,算法处理如下:
  首先判断需要插入的值域当前节点值得大小关系;
  当小于当前节点值时,在左节点中继续查找插入点;
  当大于当前节点值时,在右节点中继续查找插入点;
  当等于当前节点值时,什么也不干。
  代码实现如下:
  template<class T>
  void BinarySearchTree<T>::insert(const T &x, BinaryNode<T> *&t) const
  {
  if (t == NULL)
  {
  t = new BinaryNode<T>(x, NULL, NULL);
  }
  else if (x < t->element)
  {
  insert(x, t->left);
  }
  else if (x > t->element)
  {
  insert(x, t->right);
  }
  }
  remove实现
  remove函数用来删除二叉查找树中指定的元素值,这个处理起来比较麻烦。在删除子节点时,需要分以下几种情况进行考虑(结合下图进行说明): 如下图所示:

  需要删除的子节点,它没有任何子节点;例如图中的节点9、节点17、节点21、节点56和节点88;这些节点它们都没有子节点;
  需要删除的子节点,只有一个子节点(只有左子节点或右子节点);例如图中的节点16和节点40;这些节点它们都只有一个子节点;
  需要删除的子节点,同时拥有两个子节点;例如图中的节点66等。
  对于情况1,直接删除对应的节点即可;实现起来时比较简单的;
  对于情况2,直接删除对应的节点,然后用其子节点占据删除掉的位置;
  对于情况3,是比较复杂的。首先在需要被删除节点的右子树中找到小值节点,然后使用该小值替换需要删除节点的值,然后在右子树中删除该小值节点。