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二叉树线索化(java)

2024-06-25 17

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简介： 二叉树线索化(java)

充分利用空节点，作为前驱节点或后继节点。

 
public class HeroNode {
    private int no;
    private String name;
    //默认为null 左节点或前驱结点
    private HeroNode left;
    //默认为null 右节点或后继节点
    private HeroNode right;
    //0表示指向左子树，1表示指向前驱节点
    private int leftType;
    //0表示右子树，1表示后继节点
    private int rightType;
 
    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }
 
    /**
     * 递归删除节点
     * 如果删除节点是叶子节点，直接删除
     * 如果删除节点是非叶子节点，删除数
     *
     * @param no
     */
    public void delNode(int no) {
 
        if (this.left != null && this.left.no == no) {
            this.left = null;
            return;
        }
        if (this.right != null && this.right.no == no) {
            this.right = null;
            return;
        }
        if (this.left != null) {
            this.left.delNode(no);
        }
        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();
        }
        //遍历右子树前序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }
 
    /**
     * 中序遍历方法
     */
    public void infixOrder() {
        //递归左子树中序遍历
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        //    递归右子树中序遍历
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
 
    /**
     * 后序遍历方法
     */
    public void postOrder() {
        // 递归遍历左子树
        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        //递归遍历右子树
        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }
 
    /**
     * 前序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode preOrderSearch(int no) {
        //    比较当前节点
        if (this.no == no) {
            return this;
        }
        //定义返回内容
        HeroNode res = null;
        //搜索左子节点
        if (this.left != null) {
            res = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        //搜索右子节点
        if (res == null && this.right != null) {
            res = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return res;
    }
 
    /**
     * 中序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        //定义返回内容
        HeroNode res = null;
        //搜索左子节点
        if (this.left != null) {
            res = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        //    比较当前节点
        if (res == null && this.no == no) {
            return this;
        }
        //搜索右子节点
        if (res == null && this.right != null) {
            res = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return res;
    }
 
    /**
     * 后序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        //定义返回内容
        HeroNode res = null;
        //搜索左子节点
        if (this.left != null) {
            res = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        //搜索右子节点
        if (res == null && this.right != null) {
            res = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        //    比较当前节点
        if (res == null && this.no == no) {
            return this;
        }
        return res;
    }
 
    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;
    }
 
    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;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

public class ThreadedBinaryTree {
    private HeroNode root;
    //指向当前节点的前驱节点的指针
    private HeroNode pre = null;
 
    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }
 
    public void threadedNodes() {
        threadedNodes(root);
    }
 
    /**
     * 遍历线索化二叉树的方法
     */
    public void threadedList() {
        HeroNode node=root;
        while (node!=null){
        //   找到第一个节点
            while (node.getLeftType()==0){
                node=node.getLeft();
            }
        //    打印当前节点
            System.out.println(node);
            while (node.getRightType()==1){
                node=node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
        //    替换当前遍历节点
            node=node.getRight();
        }
    }
 
    /**
     * 对二叉树进行中序线索化
     *
     * @param node
     */
    public void threadedNodes(HeroNode node) {
        //如果node==null,不能线索化
        if (node == null) {
            return;
        }
        //线索化左子树
        threadedNodes(node.getLeft());
        //线索化当前节点
        //当前节点的前驱节点
        if (node.getLeft() == null) {
            //    让当前节点的左指针指向前驱节点
            node.setLeft(pre);
            node.setLeftType(1);
        }
        //当前节点的后续节点
        if (pre != null && pre.getRight() == null) {
            //前驱节点的右指针指向当前节点
            pre.setRight(node);
            pre.setRightType(1);
        }
        //移动前驱节点
        pre = node;
        //线索化右子树
        threadedNodes(node.getRight());
    }
 
    /**
     * 递归删除节点
     * 如果删除节点是叶子节点，直接删除
     * 如果删除节点是非叶子节点，删除数
     *
     * @param no
     */
    public void delNode(int no) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        if (root.getNo() == no) {
            root = null;
            return;
        }
        root.delNode(no);
    }
 
    /**
     * 前序遍历方法
     */
    public void preOrder() {
        System.out.println("前序遍历");
        if (this.root != null) {
            this.root.preOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
    }
 
    /**
     * 中序遍历方法
     */
    public void infixOrder() {
        System.out.println("中序遍历");
        if (this.root != null) {
            this.root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
    }
 
    /**
     * 后序遍历方法
     */
    public void postOrder() {
        System.out.println("后序遍历");
        if (this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
    }
 
    /**
     * 前序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode preOrderSearch(int no) {
        HeroNode res = null;
        System.out.println("前序查找");
        if (this.root != null) {
            res = this.root.preOrderSearch(no);
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
        return res;
    }
 
    /**
     * 中序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        HeroNode res = null;
        System.out.println("中序查找");
        if (this.root != null) {
            res = this.root.infixOrderSearch(no);
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
        return res;
    }
 
    /**
     * 后序查找
     *
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        HeroNode res = null;
        System.out.println("后序查找");
        if (this.root != null) {
            res = this.root.postOrderSearch(no);
        } else {
            System.out.println("二叉树为空");
        }
        return res;
    }
 
}

public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
        HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
        HeroNode node3 = new HeroNode(6, "smith");
        HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary");
        HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king");
        HeroNode node6 = new HeroNode(14, "dim");
 
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);
 
        ThreadedBinaryTree tree = new ThreadedBinaryTree();
        tree.setRoot(root);
        tree.threadedNodes();
        System.out.println(tree);
        //    测试
        System.out.println(node5.getLeft());
        System.out.println(node5.getRight());
    }
}

二叉树线索化(java)

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