content: /**
   * File: binary_search_tree.dart
   * Created Time: 2023-04-04
   * Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
   */
  
  import '../utils/print_util.dart';
  import '../utils/tree_node.dart';
  
  /* 二叉搜索树 */
  class BinarySearchTree {
    late TreeNode? _root;
  
    /* 构造方法 */
    BinarySearchTree() {
      // 初始化空树
      _root = null;
    }
  
    /* 获取二叉树的根节点 */
    TreeNode? getRoot() {
      return _root;
    }
  
    /* 查找节点 */
    TreeNode? search(int _num) {
      TreeNode? cur = _root;
      // 循环查找，越过叶节点后跳出
      while (cur != null) {
        // 目标节点在 cur 的右子树中
        if (cur.val < _num)
          cur = cur.right;
        // 目标节点在 cur 的左子树中
        else if (cur.val > _num)
          cur = cur.left;
        // 找到目标节点，跳出循环
        else
          break;
      }
      // 返回目标节点
      return cur;
    }
  
    /* 插入节点 */
    void insert(int _num) {
      // 若树为空，则初始化根节点
      if (_root == null) {
        _root = TreeNode(_num);
        return;
      }
      TreeNode? cur = _root;
      TreeNode? pre = null;
      // 循环查找，越过叶节点后跳出
      while (cur != null) {
        // 找到重复节点，直接返回
        if (cur.val == _num) return;
        pre = cur;
        // 插入位置在 cur 的右子树中
        if (cur.val < _num)
          cur = cur.right;
        // 插入位置在 cur 的左子树中
        else
          cur = cur.left;
      }
      // 插入节点
      TreeNode? node = TreeNode(_num);
      if (pre!.val < _num)
        pre.right = node;
      else
        pre.left = node;
    }
  
    /* 删除节点 */
    void remove(int _num) {
      // 若树为空，直接提前返回
      if (_root == null) return;
      TreeNode? cur = _root;
      TreeNode? pre = null;
      // 循环查找，越过叶节点后跳出
      while (cur != null) {
        // 找到待删除节点，跳出循环
        if (cur.val == _num) break;
        pre = cur;
        // 待删除节点在 cur 的右子树中
        if (cur.val < _num)
          cur = cur.right;
        // 待删除节点在 cur 的左子树中
        else
          cur = cur.left;
      }
      // 若无待删除节点，直接返回
      if (cur == null) return;
      // 子节点数量 = 0 or 1
      if (cur.left == null || cur.right == null) {
        // 当子节点数量 = 0 / 1 时， child = null / 该子节点
        TreeNode? child = cur.left ?? cur.right;
        // 删除节点 cur
        if (cur != _root) {
          if (pre!.left == cur)
            pre.left = child;
          else
            pre.right = child;
        } else {
          // 若删除节点为根节点，则重新指定根节点
          _root = child;
        }
      } else {
        // 子节点数量 = 2
        // 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
        TreeNode? tmp = cur.right;
        while (tmp!.left != null) {
          tmp = tmp.left;
        }
        // 递归删除节点 tmp
        remove(tmp.val);
        // 用 tmp 覆盖 cur
        cur.val = tmp.val;
      }
    }
  }
  
  /* Driver Code */
  void main() {
    /* 初始化二叉搜索树 */
    BinarySearchTree bst = BinarySearchTree();
    // 请注意，不同的插入顺序会生成不同的二叉树，该序列可以生成一个完美二叉树
    List<int> nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15];
    for (int _num in nums) {
      bst.insert(_num);
    }
    print("\n初始化的二叉树为\n");
    printTree(bst.getRoot());
  
    /* 查找节点 */
    TreeNode? node = bst.search(7);
    print("\n查找到的节点对象为 $node ，节点值 = ${node?.val}");
  
    /* 插入节点 */
    bst.insert(16);
    print("\n插入节点 16 后，二叉树为\n");
    printTree(bst.getRoot());
  
    /* 删除节点 */
    bst.remove(1);
    print("\n删除节点 1 后，二叉树为\n");
    printTree(bst.getRoot());
    bst.remove(2);
    print("\n删除节点 2 后，二叉树为\n");
    printTree(bst.getRoot());
    bst.remove(4);
    print("\n删除节点 4 后，二叉树为\n");
    printTree(bst.getRoot());
  }
  