AOJ ALDS1_8_C Binary Search Tree III

備忘録

問題

http://judge.u-aizu.ac.jp/onlinejudge/description.jsp?id=ALDS1_8_C&lang=jp

回答

import sys, os, math, bisect, itertools, collections, heapq, queue, copy, array

# from scipy.sparse.csgraph import csgraph_from_dense, floyd_warshall
# from decimal import Decimal
# from collections import defaultdict, deque

sys.setrecursionlimit(10000000)

ii = lambda: int(sys.stdin.buffer.readline().rstrip())
il = lambda: list(map(int, sys.stdin.buffer.readline().split()))
fl = lambda: list(map(float, sys.stdin.buffer.readline().split()))
iln = lambda n: [int(sys.stdin.buffer.readline().rstrip()) for _ in range(n)]

iss = lambda: sys.stdin.buffer.readline().decode().rstrip()
sl = lambda: list(map(str, sys.stdin.buffer.readline().decode().split()))
isn = lambda n: [sys.stdin.buffer.readline().decode().rstrip() for _ in range(n)]

lcm = lambda x, y: (x * y) // math.gcd(x, y)

MOD = 10 ** 9 + 7
MAX = float('inf')


class BinaryNode:
    def __init__(self, key, left=None, right=None):
        self.val = key
        self.left = left
        self.right = right


def insert(root, node):
    if root is None:
        root = node
    else:
        if root.val < node.val:
            if root.right is None:
                root.right = node
            else:
                insert(root.right, node)
        else:
            if root.left is None:
                root.left = node
            else:
                insert(root.left, node)


def preorder(root):
    ret = []
    if root is None: return ret
    ret.append(root.val)
    ret.extend(preorder(root.left))
    ret.extend(preorder(root.right))
    return ret


def inorder(root):
    ret = []
    if root is None: return ret
    ret.extend(inorder(root.left))
    ret.append(root.val)
    ret.extend(inorder(root.right))
    return ret


def find(node, key):
    while node is not None and key != node.val:
        if key < node.val:
            node = node.left
        else:
            node = node.right
    return node


def get_min_node(node):
    current = node
    while current.left is not None:
        current = current.left
    return current


def get_min_node(node):
    current = node
    while current.left is not None:
        current = current.left
    return current


def delete(root, key):
    if root is None:
        return root

    if key < root.val:
        root.left = delete(root.left, key)
    elif key > root.val:
        root.right = delete(root.right, key)
    else:
        if root.left is None:
            temp = root.right
            root = None
            return temp
        elif root.right is None:
            temp = root.left
            root = None
            return temp

        temp = get_min_node(root.right)
        root.val = temp.val
        root.right = delete(root.right, temp.val)
    return root


def main():
    if os.getenv("LOCAL"):
        sys.stdin = open("input.txt", "r")

    N = ii()
    s, key = sl()
    root = BinaryNode(int(key))

    for n in range(N - 1):
        input = sl()
        if input[0] == 'print':
            print("", *inorder(root))
            print("", *preorder(root))
        elif input[0] == 'find':
            node = find(root, int(input[1]))
            print('yes' if node is not None else 'no')
        elif input[0] == 'delete':
            root = delete(root, int(input[1]))
        else:
            insert(root, BinaryNode(int(input[1])))


if __name__ == '__main__':
    main()

考え方

螺旋本より、二分探索木の問題。
二分探索木から特定のkeyを持つノードに対して、削除を行う。
基本的には下記を写経した。

Binary Search Tree | Set 2 (Delete) - GeeksforGeeks

削除処理は、ルートのノードからkeyを比較して、
削除対象のノードの特定を行う。

ノードを特定した後は、問題に指示通りに、
どちらか片方向しかノードを持たない場合、両端にノードを持っている場合で削除後のノードの結合処理を分ける。

注意しなければならないのは、両端にノードを持っている場合、
削除後に自身の位置に置くノードについて。
削除対象の左ノードより大きく、右ノードより小さいkeyを持つノードを持ってくる必要がある。
そのため、自身の右ノードから最も小さいノード（左ノードの最下層）を探索する必要がある。