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162 lines
4.1 KiB
Ruby
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4.1 KiB
Ruby
=begin
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File: binary_search_tree.rb
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Created Time: 2024-04-18
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Author: Xuan Khoa Tu Nguyen ([email protected])
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=end
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require_relative '../utils/tree_node'
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require_relative '../utils/print_util'
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### 이진 탐색 트리 ###
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class BinarySearchTree
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### 생성자 ###
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def initialize
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# 빈 트리를 초기화한다
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@root = nil
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end
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### 이진 트리의 루트 노드 반환 ###
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def get_root
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@root
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end
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### 노드 탐색 ###
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def search(num)
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cur = @root
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# 반복하여 탐색하다 리프 노드를 지나면 종료한다
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while !cur.nil?
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# 목표 노드는 cur의 오른쪽 서브트리에 있다
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if cur.val < num
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cur = cur.right
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# 목표 노드는 cur의 왼쪽 서브트리에 있다
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elsif cur.val > num
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cur = cur.left
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# 목표 노드를 찾았으므로 반복문을 종료한다
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else
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break
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end
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end
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cur
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end
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### 노드 삽입 ###
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def insert(num)
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# 트리가 비어 있으면 루트 노드를 초기화한다
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if @root.nil?
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@root = TreeNode.new(num)
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return
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end
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# 반복하여 탐색하다 리프 노드를 지나면 종료한다
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cur, pre = @root, nil
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while !cur.nil?
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# 중복 노드를 찾으면 바로 반환한다
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return if cur.val == num
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pre = cur
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# 삽입 위치는 cur의 오른쪽 서브트리에 있다
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if cur.val < num
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cur = cur.right
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# 삽입 위치는 cur의 왼쪽 서브트리에 있다
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else
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cur = cur.left
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end
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|
end
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# 노드 삽입
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node = TreeNode.new(num)
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if pre.val < num
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pre.right = node
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else
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pre.left = node
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end
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|
end
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### 노드 삭제 ###
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def remove(num)
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# 트리가 비어 있으면 바로 반환하여 종료한다
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return if @root.nil?
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# 반복하여 탐색하다 리프 노드를 지나면 종료한다
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cur, pre = @root, nil
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while !cur.nil?
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# 삭제할 노드를 찾았으므로 반복문을 종료한다
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break if cur.val == num
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pre = cur
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# 삭제할 노드는 cur의 오른쪽 서브트리에 있다
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if cur.val < num
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cur = cur.right
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# 삭제할 노드는 cur의 왼쪽 서브트리에 있다
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|
else
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cur = cur.left
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end
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|
end
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# 삭제할 노드가 없으면 바로 반환한다
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return if cur.nil?
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# 자식 노드 수 = 0 또는 1
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if cur.left.nil? || cur.right.nil?
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# 자식 노드 수 = 0 / 1이면 child = null / 해당 자식 노드이다
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child = cur.left || cur.right
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# 노드 cur를 삭제한다
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if cur != @root
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if pre.left == cur
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pre.left = child
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else
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pre.right = child
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end
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|
else
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# 삭제할 노드가 루트 노드이면 루트 노드를 다시 지정한다
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@root = child
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|
end
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# 자식 노드 수 = 2
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else
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# 중위 순회에서 cur의 다음 노드를 구한다
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tmp = cur.right
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while !tmp.left.nil?
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tmp = tmp.left
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|
end
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# 노드 tmp를 재귀적으로 삭제한다
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remove(tmp.val)
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# tmp로 cur를 덮어쓴다
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cur.val = tmp.val
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end
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|
end
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|
end
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### 실행 코드 ###
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if __FILE__ == $0
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# 이진 탐색 트리 초기화
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bst = BinarySearchTree.new
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nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
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# 삽입 순서에 따라 서로 다른 이진 트리가 생성된다. 이 순서는 포화 이진 트리를 생성할 수 있다
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nums.each { |num| bst.insert(num) }
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puts "\n초기화한 이진 트리\n"
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print_tree(bst.get_root)
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# 노드 탐색
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node = bst.search(7)
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puts "\n찾은 노드 객체: #{node}, 노드 값 = #{node.val}"
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# 노드 삽입
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bst.insert(16)
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puts "\n노드 16을 삽입한 후의 이진 트리\n"
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print_tree(bst.get_root)
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# 노드 삭제
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bst.remove(1)
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puts "\n노드 1을 삭제한 후의 이진 트리\n"
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print_tree(bst.get_root)
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bst.remove(2)
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puts "\n노드 2를 삭제한 후의 이진 트리\n"
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print_tree(bst.get_root)
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bst.remove(4)
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|
puts "\n노드 4를 삭제한 후의 이진 트리\n"
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|
print_tree(bst.get_root)
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|
end
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