为什么要学习树结构
数组存储方式的分析
优点:通过下标方式访问元素,速度快。对于有序数组,还可使用二分查找提高检素速度。
缺点:如果要检素具体某个值,或者插入值(按一定顺序)会整体移动,效率较低。
链式存储方式的分析
优点:在一定程度上对数组存储方式有优化(比如:插入一个数值节点,只需要将插入节点,链接到链表中即可,删除效率也很好)。
缺点:在进行检素时,效率仍然较低,比如(检素某个值,需要从头节点开始遍历)
树存储方式的分析
能提高数据存储,读取的效率,比如利用二叉排序树(Binary Sort Tree),既可以保证数据的检索速度,同时也可以保证数据的插入,别除,修改的速度。
案例:[7,3,10,1,5,9,12]
常用术语
需求说明
二叉树的遍历思路分析
前序遍历、中序遍历、后序遍历 代码
public class BinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
HeroNode node1 = new HeroNode(1, "宋江");
HeroNode node2 = new HeroNode(2, "无用");
HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义");
HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲");
// HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");
node1.setLeft(node2);
node1.setRight(node3);
node3.setRight(node4);
// node3.setLeft(node5);
binaryTree.setRoot(node1);
System.out.println("前序遍历");
binaryTree.preOrder();
System.out.println("中序遍历");
binaryTree.infixOrder();
System.out.println("中序遍历");
binaryTree.postOrder();
}
}
class BinaryTree {
private HeroNode root;
public void setRoot(HeroNode root) {
this.root = root;
}
public void preOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.preOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void infixOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void postOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.postOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
}
class HeroNode {
private int no;
private String name;
private HeroNode left;
private HeroNode right;
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public HeroNode(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(HeroNode left) {
this.left = left;
}
public HeroNode getRight() {
return right;
}
public void setRight(HeroNode right) {
this.right = right;
}
//前序遍历方法
public void preOrder() {
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.preOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.preOrder();
}
}
//中序遍历方法
public void infixOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
//后序遍历方法
public void postOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.postOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.postOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
}
}
输出结果
前序遍历
HeroNode{no=1, name='宋江'}
HeroNode{no=2, name='无用'}
HeroNode{no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{no=4, name='林冲'}
中序遍历
HeroNode{no=2, name='无用'}
HeroNode{no=1, name='宋江'}
HeroNode{no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{no=4, name='林冲'}
中序遍历
HeroNode{no=2, name='无用'}
HeroNode{no=4, name='林冲'}
HeroNode{no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{no=1, name='宋江'}
需求说明
思路分析
前序查找、中序查找、后序查找 代码
public class BinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
HeroNode node1 = new HeroNode(1, "宋江");
HeroNode node2 = new HeroNode(2, "无用");
HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义");
HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲");
// HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");
node1.setLeft(node2);
node1.setRight(node3);
node3.setRight(node4);
// node3.setLeft(node5);
binaryTree.setRoot(node1);
//
// System.out.println("前序遍历");
// binaryTree.preOrder();
//
// System.out.println("中序遍历");
// binaryTree.infixOrder();
//
// System.out.println("中序遍历");
// binaryTree.postOrder();
System.out.println("前序遍历");
HeroNode heroNode1 = binaryTree.preOrderSearch(2);
System.out.println(heroNode1);
System.out.println("中序遍历");
HeroNode heroNode2 = binaryTree.infixOrderSearch(3);
System.out.println(heroNode2);
System.out.println("中序遍历");
HeroNode heroNode3 = binaryTree.postOrderSearch(4);
System.out.println(heroNode3);
}
}
class BinaryTree {
private HeroNode root;
public void setRoot(HeroNode root) {
this.root = root;
}
public void preOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.preOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void infixOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void postOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.postOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.preOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.infixOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.postOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
}
class HeroNode {
private int no;
private String name;
private HeroNode left;
private HeroNode right;
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public HeroNode(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(HeroNode left) {
this.left = left;
}
public HeroNode getRight() {
return right;
}
public void setRight(HeroNode right) {
this.right = right;
}
//前序遍历方法
public void preOrder() {
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.preOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.preOrder();
}
}
//中序遍历方法
public void infixOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
//后序遍历方法
public void postOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.postOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.postOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
}
/**
* 前序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
if (this.no == no) {
return this;
}
//1,则判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
//2,如果左递归前序查找,找到结点,则返回
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.preOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//1,左递归前序查找,找到结点,则返回,否继续判断,
//2,当前的结点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
if (this.right != null) {
resNode = this.right.preOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.postOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
return resNode;
}
}
需求说明
思路分析
删除结点 代码
public class BinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
HeroNode node1 = new HeroNode(1, "宋江");
HeroNode node2 = new HeroNode(2, "无用");
HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义");
HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲");
HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");
node1.setLeft(node2);
node1.setRight(node3);
node3.setRight(node4);
node3.setLeft(node5);
binaryTree.setRoot(node1);
//
// System.out.println("前序遍历");
// binaryTree.preOrder();
//
// System.out.println("中序遍历");
// binaryTree.infixOrder();
//
// System.out.println("中序遍历");
// binaryTree.postOrder();
// System.out.println("前序遍历");
// HeroNode heroNode1 = binaryTree.preOrderSearch(2);
// System.out.println(heroNode1);
//
// System.out.println("中序遍历");
// HeroNode heroNode2 = binaryTree.infixOrderSearch(3);
// System.out.println(heroNode2);
//
// System.out.println("中序遍历");
// HeroNode heroNode3 = binaryTree.postOrderSearch(4);
// System.out.println(heroNode3);
System.out.println("删除前");
binaryTree.infixOrder();
binaryTree.delOrder(3);
System.out.println("删除后");
binaryTree.infixOrder();
}
}
class BinaryTree {
private HeroNode root;
public void setRoot(HeroNode root) {
this.root = root;
}
public void delOrder(int no) {
if (this.root != null) {
this.root.delNode(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法删除");
}
}
public void preOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.preOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void infixOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void postOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.postOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.preOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.infixOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.postOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
}
class HeroNode {
private int no;
private String name;
private HeroNode left;
private HeroNode right;
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public HeroNode(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(HeroNode left) {
this.left = left;
}
public HeroNode getRight() {
return right;
}
public void setRight(HeroNode right) {
this.right = right;
}
//递归删除结点
//1,如果删除的节点是叶子节点,则侧删除该节点
//2,如果删除的节点是非叶子节点,则删除该子树
public void delNode(int no) {
//思路
/*
1。因为我们的二叉树是单向的,所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点,而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结,
2。如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this.1eft=null;并且就返回(结束递归删除)
3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=ul1;并且就返回(结束递归删除)
4。如果第2和第3步没有删除结点,那么我们就需要向左子树进行递归删除
5。如果第4步也没有删除结点,则应当向右子树进行递归删除,
*/
//2如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this,1eft=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.left != null && this.left.no == no){
this.left = null;
return;
}
//3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.right != null && this.right.no == no){
this.right = null;
return;
}
//4,我们就需要向左子树进行递归删除
if (this.left != null){
this.left.delNode(no);
}
//5
if (this.right != null){
this.right.delNode(no);
}
}
//前序遍历方法
public void preOrder() {
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.preOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.preOrder();
}
}
//中序遍历方法
public void infixOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
//后序遍历方法
public void postOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.postOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.postOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
}
/**
* 前序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
if (this.no == no) {
return this;
}
//1,则判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
//2,如果左递归前序查找,找到结点,则返回
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.preOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//1,左递归前序查找,找到结点,则返回,否继续判断,
//2,当前的结点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
if (this.right != null) {
resNode = this.right.preOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.postOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
return resNode;
}
}
要求:
代码实现 (前序遍历)
public class ArrBinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
ArrBinaryTree arrBinaryTree = new ArrBinaryTree(arr);
arrBinaryTree.preOrder();//1 2 4 5 3 6 7
}
}
//编写一个ArrayBinaryTree,实现顺序存储二叉树遍历
class ArrBinaryTree {
//存储数据节点的数据
private int[] arr;
public ArrBinaryTree(int[] arr) {
this.arr = arr;
}
public void preOrder(){
this.preOrder(0);
}
/**
* 编写一个方法,完成顺序存储二叉树的前序遍历
*
* @param index 数组下标
*/
public void preOrder(int index) {
//如果数组为空,或者arr,length=0
if (arr == null || arr.length == 0) {
System.out.println("数组为空,不能按照二叉树的前序遍历");
}
//输出当前这个元素
System.out.println(arr[index]);
//向左递归遍历
if ((2 * index + 1) < arr.length) {
preOrder(2 * index + 1);
}
//向右递归遍历
if ((2 * index + 2) < arr.length) {
preOrder(2 * index + 2);
}
}
}
中序遍历、后序遍历 就不写了
顺序存储二叉树应用实例
八大排序算法中的堆排序,就会使用到顺序存储二叉树,关于堆排序,我们放在<<树结构实际应用>>章节讲解。
问题分析:
代码实现(比较难理解)
public class TreadedBinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
HeroNode node1 = new HeroNode(1, "宋江");
HeroNode node3 = new HeroNode(3, "吴用");
HeroNode node6 = new HeroNode(6, "卢俊义");
HeroNode node8 = new HeroNode(8, "林冲");
HeroNode node10 = new HeroNode(10, "关胜");
HeroNode node14 = new HeroNode(14, "武松");
node1.setLeft(node3);
node1.setRight(node6);
node3.setLeft(node8);
node3.setRight(node10);
node6.setLeft(node14);
TreadedBinaryTree binaryTree = new TreadedBinaryTree();
binaryTree.setRoot(node1);
binaryTree.treadedNodes();
HeroNode node10Left = node10.getLeft();
System.out.println("node10 前驱:" + node10Left);
HeroNode node10Right = node10.getRight();
System.out.println("node10 后驱:" + node10Right);
}
}
class TreadedBinaryTree {
private HeroNode root;
//为了实现线索化,需要创建要给指向当前结点的前驱结点的指针
//在递归进行线索化时,pre总是保留前一个结点
private HeroNode pre = null;
public void setRoot(HeroNode root) {
this.root = root;
}
public void treadedNodes() {
this.treadedNodes(root);
}
/**
* //编写对二叉树进行中序线索化的方法
*
* @param node 就是当前需要线索化的结点
*/
public void treadedNodes(HeroNode node) {
//如果node==nu1ll,不能线素化
if (node == null) {
return;
}
///(一)先线素化左子树
treadedNodes(node.getLeft());
//(二)线素化当前结点[有难度]
//处理当前结点的前驱结点
if (node.getLeft() == null) {
//让当前结点的左指针指向前驱结点
node.setLeft(pre);
//修改当前结点的左指针的类型
node.setLeftType(1);
}
//处理后继结点
if (pre != null && pre.getRight() == null) {
pre.setRight(node);
pre.setRightType(1);
}
//!!!每处理一个结点后,让当前结点是下一个结点的前驱结点
pre = node;
//(三)在线索化右子树
treadedNodes(node.getRight());
}
public void delOrder(int no) {
if (this.root != null) {
this.root.delNode(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法删除");
}
}
public void preOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.preOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void infixOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void postOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.postOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.preOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.infixOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.postOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
}
class HeroNode {
private int no;
private String name;
private HeroNode left;
private HeroNode right;
//说明
//1。如果1 eftType=0表示指向的是左子树,如果1则表示指向前驱结点
//2,如果rightType=0表示指向是右子树,如果1表示指向后继结点
private int leftType;
private int rightType;
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public HeroNode(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
public int getLeftType() {
return leftType;
}
public void setLeftType(int leftType) {
this.leftType = leftType;
}
public int getRightType() {
return rightType;
}
public void setRightType(int rightType) {
this.rightType = rightType;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(HeroNode left) {
this.left = left;
}
public HeroNode getRight() {
return right;
}
public void setRight(HeroNode right) {
this.right = right;
}
//递归删除结点
//1,如果删除的节点是叶子节点,则侧删除该节点
//2,如果删除的节点是非叶子节点,则删除该子树
public void delNode(int no) {
//思路
/*
1。因为我们的二叉树是单向的,所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点,而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结,
2。如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this.1eft=null;并且就返回(结束递归删除)
3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=ul1;并且就返回(结束递归删除)
4。如果第2和第3步没有删除结点,那么我们就需要向左子树进行递归删除
5。如果第4步也没有删除结点,则应当向右子树进行递归删除,
*/
//2如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this,1eft=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.left != null && this.left.no == no) {
this.left = null;
return;
}
//3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.right != null && this.right.no == no) {
this.right = null;
return;
}
//4,我们就需要向左子树进行递归删除
if (this.left != null) {
this.left.delNode(no);
}
//5
if (this.right != null) {
this.right.delNode(no);
}
}
//前序遍历方法
public void preOrder() {
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.preOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.preOrder();
}
}
//中序遍历方法
public void infixOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
//后序遍历方法
public void postOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.postOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.postOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
}
/**
* 前序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
if (this.no == no) {
return this;
}
//1,则判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
//2,如果左递归前序查找,找到结点,则返回
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.preOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//1,左递归前序查找,找到结点,则返回,否继续判断,
//2,当前的结点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
if (this.right != null) {
resNode = this.right.preOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.postOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
return resNode;
}
}
/**
* 线索化二叉树
*
* @author:XMD
* @date: 13.9.22
*/
public class TreadedBinaryTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
HeroNode node1 = new HeroNode(1, "宋江");
HeroNode node3 = new HeroNode(3, "吴用");
HeroNode node6 = new HeroNode(6, "卢俊义");
HeroNode node8 = new HeroNode(8, "林冲");
HeroNode node10 = new HeroNode(10, "关胜");
HeroNode node14 = new HeroNode(14, "武松");
node1.setLeft(node3);
node1.setRight(node6);
node3.setLeft(node8);
node3.setRight(node10);
node6.setLeft(node14);
TreadedBinaryTree binaryTree = new TreadedBinaryTree();
binaryTree.setRoot(node1);
binaryTree.treadedNodes();
HeroNode node10Left = node14.getLeft();
System.out.println("node10 前驱:" + node10Left);
HeroNode node10Right = node14.getRight();
System.out.println("node10 后驱:" + node10Right);
System.out.println("使用线索化的遍历遍历线索化二叉树");
binaryTree.treadedList();
}
}
class TreadedBinaryTree {
private HeroNode root;
//为了实现线索化,需要创建要给指向当前结点的前驱结点的指针
//在递归进行线索化时,pre总是保留前一个结点
private HeroNode pre = null;
public void setRoot(HeroNode root) {
this.root = root;
}
public void treadedNodes() {
this.treadedNodes(root);
}
//遍历线索化二叉树的方法
public void treadedList() {
//定义一个变量,存储当前遍历的结点,从root开始
HeroNode node = root;
while (node != null) {
//循环的找到1 eftType==1的结点,第一个找到就是8结点
//后面随着遍历而变化,因为当1 eftType==1时,说明该结点是按照线索化
//处理后的有效结点
while (node.getLeftType() == 0) {
node = node.getLeft();
}
//打印当前这个结点
System.out.println(node);
//如果当前结点的右指针指向的是后继结点,就一直输出
while (node.getRightType() == 1) {
//获取到当前结点的后继结点
node = node.getRight();
System.out.println(node);
}
//替换这个遍历的结点
node = node.getRight();
}
}
/**
* //编写对二叉树进行中序线索化的方法
*
* @param node 就是当前需要线索化的结点
*/
public void treadedNodes(HeroNode node) {
//如果node==nu1ll,不能线素化
if (node == null) {
return;
}
///(一)先线素化左子树
treadedNodes(node.getLeft());
//(二)线素化当前结点[有难度]
//处理当前结点的前驱结点
if (node.getLeft() == null) {
//让当前结点的左指针指向前驱结点
node.setLeft(pre);
//修改当前结点的左指针的类型
node.setLeftType(1);
}
//处理后继结点
if (pre != null && pre.getRight() == null) {
pre.setRight(node);
pre.setRightType(1);
}
//!!!每处理一个结点后,让当前结点是下一个结点的前驱结点
pre = node;
//(三)在线索化右子树
treadedNodes(node.getRight());
}
public void delOrder(int no) {
if (this.root != null) {
this.root.delNode(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法删除");
}
}
public void preOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.preOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void infixOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public void postOrder() {
if (this.root != null) {
this.root.postOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
}
}
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.preOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.infixOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
HeroNode heroNode = null;
if (this.root != null) {
heroNode = this.root.postOrderSearch(no);
} else {
System.out.println("二叉树为空,无法查找");
}
return heroNode;
}
}
class HeroNode {
private int no;
private String name;
private HeroNode left;
private HeroNode right;
//说明
//1。如果1 eftType=0表示指向的是左子树,如果1则表示指向前驱结点
//2,如果rightType=0表示指向是右子树,如果1表示指向后继结点
private int leftType;
private int rightType;
@Override
public String toString() {
return "HeroNode{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public HeroNode(int no, String name) {
this.no = no;
this.name = name;
}
public int getLeftType() {
return leftType;
}
public void setLeftType(int leftType) {
this.leftType = leftType;
}
public int getRightType() {
return rightType;
}
public void setRightType(int rightType) {
this.rightType = rightType;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public HeroNode getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(HeroNode left) {
this.left = left;
}
public HeroNode getRight() {
return right;
}
public void setRight(HeroNode right) {
this.right = right;
}
//递归删除结点
//1,如果删除的节点是叶子节点,则侧删除该节点
//2,如果删除的节点是非叶子节点,则删除该子树
public void delNode(int no) {
//思路
/*
1。因为我们的二叉树是单向的,所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点,而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结,
2。如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this.1eft=null;并且就返回(结束递归删除)
3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=ul1;并且就返回(结束递归删除)
4。如果第2和第3步没有删除结点,那么我们就需要向左子树进行递归删除
5。如果第4步也没有删除结点,则应当向右子树进行递归删除,
*/
//2如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点就是要删除结点,就将this,1eft=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.left != null && this.left.no == no) {
this.left = null;
return;
}
//3,如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点就是要删除结点,就将this,right=nu11;并且就返回(结束递归删除)
if (this.right != null && this.right.no == no) {
this.right = null;
return;
}
//4,我们就需要向左子树进行递归删除
if (this.left != null) {
this.left.delNode(no);
}
//5
if (this.right != null) {
this.right.delNode(no);
}
}
//前序遍历方法
public void preOrder() {
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.preOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.preOrder();
}
}
//中序遍历方法
public void infixOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
//后序遍历方法
public void postOrder() {
//递归向左子树前序遍历
if (this.left != null) {
this.left.postOrder();
}
//递归向右子树前序遍历
if (this.right != null) {
this.right.postOrder();
}
//先输出父节点
System.out.println(this);
}
/**
* 前序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode preOrderSearch(int no) {
if (this.no == no) {
return this;
}
//1,则判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
//2,如果左递归前序查找,找到结点,则返回
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.preOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//1,左递归前序查找,找到结点,则返回,否继续判断,
//2,当前的结点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
if (this.right != null) {
resNode = this.right.preOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
return resNode;
}
/**
* 中序查找
*
* @param no 查找条件 编号
* @return 如果返回节点信息 没有找到返回null
*/
public HeroNode postOrderSearch(int no) {
//判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
HeroNode resNode = null;
if (this.left != null) {
resNode = this.left.postOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
if (this.right != null) {
resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
}
if (resNode != null) {
return resNode;
}
//如果找到,则返回,如果没有找到,就和当前结点比较,如果是则返回当前结点
if (this.no == no) {
return this;
}
return resNode;
}
}