56.【树型结构】(二)

简介: 56.【树型结构】
import java.util.ArrayDeque;
public class Tree{
    //定义一个根节点
    Node root;
    //创建结点
    public static class Node{
        //数值
        Object item;
        //左右子结点
        Node left;
        Node right;
        //判断当前左右指针是否线索化
        boolean isLeftLine=false;
        boolean isRightLine=false;
        public Node(Object item){
            this.item=item;
        }
    }
    //创建一棵树
    public void CreateTree() {
        //创建根节点
        root=new Node(1);
        //第二层
        //创建左子结点
        Node Left=new Node(2);
        //创建右子结点
        Node Right=new Node(3);
        //进行关联
        root.left=Left;
        root.right=Right;
        //第三层
        Node Left2=new Node(4);
        //创建右子结点
        Node Right2=new Node(5);
        //进行关联
        root.left.left=Left2;
        root.left.right=Right2;
        //第三层
        Node Left3=new Node(6);
        //创建右子结点
        Node Right3=new Node(7);
        //进行关联
        root.right.left=Left3;
        root.right.right=Right3;
    }
    //前序遍历
    public void ShowTree(Node node){
        if(node==null){
            return;
        }
        //遍历根节点
        System.out.print(node.item+" ");
        //遍历左子树
        ShowTree(node.left);
        //遍历右子树
        ShowTree(node.right);
    }
    //中序
    public void MidShowTree(Node node){
        if(node==null){
            return;
        }
        //遍历左子树
        MidShowTree(node.left);
        //遍历根节点
        System.out.print(node.item+" ");
        //遍历右子树
        MidShowTree(node.right);
    }
    //后序遍历
    public void FinShowTree(Node node){
        if(node==null){
            return;
        }
        //遍历左子树
        FinShowTree(node.left);
        //遍历右子树
        FinShowTree(node.right);
        //遍历根节点
        System.out.print(node.item+" ");
    }
    //层次遍历:
    public void LeveTree(Node node){
        //创建队列;
        ArrayDeque <Node> ad=new ArrayDeque<>(10);
        if(node==null){
            System.out.println("树里面已经没有结点了");
            return;
        }
        //加入根节点
        ad.add(node);
        while (!ad.isEmpty()) {
            Node n=ad.poll();
            System.out.print(n.item+" ");
            //左子树放到队列
            if(n.left!=null){
                ad.add(n.left);
            }
            //将右子树放到队列中去
            if(n.right!=null){
                ad.add(n.right);
            }
        }
    }
    //查找元素:
    public Node Select(Node node,Object t){
        Node target=null;
        if(node==null){
            return null;
        }else{
            if(node.item==t){
                return node;
            }else{
                //从左子树进行遍历
                target=Select(node.left,t);
                //判断是否找到了结果
                if(target!=null){
                    return target;
                }
                //从右子树进行遍历
                target=Select(node.right,t);
                //判断是否找到了结果
                if(target!=null){
                    return target;
                }
                return null;
            }
        }
    }
    //删除元素:
    public void Delete(Node node,Object t){
    if(node==null){
        return;
    }
    //判断根节点
        if(node==root&&root.item==t){
                this.root=null;
        }
    //判断子结点是否为null
        if(node.left!=null){
            if(node.left.item==t){
                //删除左子结点
                node.left=null;
                return;
            }else{
                Delete(node.left,t);
            }
        }
    //判断右子结点
        if(node.right!=null){
            if(node.right.item==t){
                //删除右子结点
                node.right=null;
                return;
            }else{
                Delete(node.right,t);
            }
        }
    }
    //二叉树的深度
    public int MaxDelth(Node node){
        if(node==null){
            return 0;
        }
        int leftDeth=0;
        int rightDeth=0;
        //获取左子树的高度
        if(node.left!=null){
            leftDeth=MaxDelth(node.left);
        }
        //获取右子树的高度
        if(node.right!=null){
            rightDeth=MaxDelth(node.right);
        }
        //判断最大层次关系
        if(leftDeth>rightDeth){
            return leftDeth+1;
        }
        else{
            return rightDeth+1;
        }
    }
}

2.二叉树的遍历规则:

前序遍历: 根结点-左子树-右子树;

中序遍历:左子树-根结点-右子树;

后序遍历:左子树-右子树-根节点;

前序遍历:

前序遍历的遍历顺序是根左右。
我们首先从根节点U出发,由于它是根节点因此U排在首位,得到顺序U。
然后去找U的左节点,发现U没有左节点,于是去找U的右分支,得到顺序UI。
发现I有左节点I,得到顺序UII。
发现I有左节点N,得到顺序UIIN。
发现I有右节点S,得到顺序UIINS。
发现S有左节点R,得到顺序UIINSR。
发现R有左节点V,得到顺序UIINSRV。
发现R有右节点E,得到顺序UIINSRVE。
发现I有右节点T,得到顺序UIINSRVET。
发现I有右节点Y,得到顺序UIINSRVETY。
前序遍历从根节点出发,然后去找他的左节点,再找右节点,深度优先。

(三)、数组实现二叉树

n是下标不是数字哈

1.必须是完全二叉树.

2.左子节点是2n+1;

3.右子节点是2n+2;

4.父类子结点是(n-1)/2;

5.n代表从第几个(n初始化为0);

1.数组二叉树数组的遍历
public class array {
    int []elem;
    public array(int []s){
        this.elem=s;
    }
    //实现先序遍历
    public void preT(int idex){
        if(idex>=elem.length){
            return;
        }
        //遍历当前结点
        System.out.print(elem[idex]+" ");
        //遍历左节点
        preT(2*idex+1);
        //遍历右节点
        preT(2*idex+2);
    }
    //遍历中序
    public void midT(int idex){
        if(idex>=elem.length){
            return;
        }
        //遍历左节点
        midT(2*idex+1);
        //遍历当前结点
        System.out.print(elem[idex]+" ");
        //遍历右节点
        midT(2*idex+2);
    }
    //遍历后序
    public void laterT(int idex){
        if(idex>=elem.length){
            return;
        }
        //遍历左节点
        laterT(2*idex+1);
        //遍历右节点
        laterT(2*idex+2);
        //遍历当前结点
        System.out.print(elem[idex]+" ");
    }
}
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.sql.SQLOutput;
import java.util.*;
import java.awt.*;
import java.lang.Math;
public class hello {
    public static void main(String []avgs){
    array s1=new array(new int[]{1,2,3,4,5,6,7});
    s1.preT(0);
        System.out.println("===========");
    s1.midT(0);
        System.out.println("===========");
        s1.laterT(0);
    }
}

2.大堆顶的实现及其排序

import org.jetbrains.annotations.NotNull;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.sql.SQLOutput;
import java.util.*;
import java.awt.*;
import java.lang.Math;
public class hello {
    public static void main(String []avgs){
    int []arr=new int[]{9,19,3,2,18,7,8,25,29,4,20};
    //构造二叉树的guize
    //左结点 2*n+1;
    //右节点 2*n+2;
    //最后一个非叶子结点 :(arr.length-1)/2
        //展现大顶堆
        for (int i = (arr.length-1)/2; i >=0; i--) {
            Dui(arr,i);
        }
        for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        //实现大顶堆的排序      错错错
//        for (int i = (arr.length-1)/2; i >=0; i--) {
//            PaiDui(arr,i,arr.length);
//        }
//        //从数组的最后元素开始排序遍历
//
//        for (int last=arr.length-1; last >=0 ; last--) {
//            int temp=arr[0];
//            arr[0]=arr[last];
//            arr[last]=temp;
//            //调用大堆顶排序的方法
//            PaiDui(arr,0,last);
//        }
//        for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
//            System.out.print(arr[i]+" ");
//        }
    }
    //构造大顶堆
    public static void Dui(int @NotNull []arr, int idex){
        //计算左子树的位置
        int left=2*idex+1;
        //计算右子树的位置
        int right=2*idex+2;
        //假如说子结点超过数组的位置,那么就退出
        if(left>arr.length||right>arr.length){
            return;
        }
        //比较大小
        int max=idex;
        if(arr[left]>arr[max]){
            max=left;
        }
        if(arr[right]>arr[max]){
            max=right;
        }
        if(max!=idex){
            int temp;
            temp=arr[idex];
            arr[idex]=arr[max];
            arr[max]=temp;
            //还要向下进行比较
            Dui(arr,max);
        }
    }
    //构造大顶堆且进行排序
    public static void PaiDui(int []arr,int idex,int size){
        //计算左子树的位置
        int left=2*idex+1;
        //计算右子树的位置
        int right=2*idex+2;
        //假如说子结点超过数组的位置,那么就退出
        if(left>size||right>size){
            return;
        }
        //比较大小
        int max=idex;
        if(arr[left]>arr[max]){
            max=left;
        }
        if(arr[right]>arr[max]){
            max=right;
        }
        if(max!=idex){
            int temp;
            temp=arr[idex];
            arr[idex]=arr[max];
            arr[max]=temp;
            //还要向下进行比较
            PaiDui(arr,max,size);
        }
    }
}

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