二叉树 - 建立与遍历使用Java

简介: 二叉树的遍历(traversing binary tree)是指从根节点出发,按照某种次序依次访问二叉树中所有节点,使得每个节点仅被访问一次   前序遍历:若二叉树为空,则空操作返回null。否则先访问根节点,然后前序遍历左子树,再前序遍历右子树 中序遍历:若二叉树为空,则空操作返回null。

二叉树的遍历(traversing binary tree)是指从根节点出发,按照某种次序依次访问二叉树中所有节点,使得每个节点仅被访问一次

 

前序遍历:若二叉树为空,则空操作返回null。否则先访问根节点,然后前序遍历左子树,再前序遍历右子树

中序遍历:若二叉树为空,则空操作返回null。否则从根节点开始,中序遍历根节点左子树,然后访问根节点,最后中序遍历右子树

后序遍历:若二叉树为空,则空操作返回null。否则以从左到右先叶子后节点的方式遍历访问左右子树,最后访问根节点

层序遍历:若树为空,空操作返回null。否则从树的第一层,也就是根节点开始访问,从上而下逐层遍历,在同一层中,从左到右对结点逐个访问

com

    └── rust

        └── datastruct

            ├── BinaryTree.java

            └── TestBinaryTree.java

二叉树用一个类来实现,并包含内部类节点

以下是Java代码:

  1 package com.rust.datastruct;
  2 
  3 public class BinaryTree {
  4     private int BinaryNodeCount = 0;
  5     BinaryNode root;
  6     public BinaryTree(){}
  7     
  8     public BinaryNode createRoot(){
  9         return createRoot(1,null);
 10     }
 11     public BinaryNode createRoot(int key,String data){
 12         BinaryNode root = new BinaryNode(key, data);
 13         this.root = root;
 14         return root;
 15     }
 16     
 17     public BinaryNode createNode(int key,String data){
 18         return new BinaryNode(key,data); 
 19     }
 20     public int getNodeCount(){
 21         return BinaryNodeCount;
 22     }
 23     public BinaryNode getRoot(){
 24         return root;
 25     }
 26     public void visitNode(BinaryNode node){
 27         if (node == null) {
 28             return ;
 29         }
 30         node.setVisited(true);
 31         System.out.print(node.getData());
 32     }
 33     // 前序遍历
 34     public void preOrderTravels(BinaryNode node) {  
 35         if (node == null) {  
 36             return;  
 37         } else {  
 38             BinaryNodeCount++;
 39             visitNode(node);  
 40             preOrderTravels(node.leftChild);  
 41             preOrderTravels(node.rightChild);  
 42         }  
 43     }  
 44     // 中序遍历
 45     public void midOrderTravels(BinaryNode node) {  
 46         if (node == null) {  
 47             return;  
 48         } else {  
 49             BinaryNodeCount++;
 50             midOrderTravels(node.leftChild);  
 51             visitNode(node); 
 52             midOrderTravels(node.rightChild);  
 53         }  
 54     }  
 55     // 后序遍历
 56     public void postOrderTravels(BinaryNode node) {  
 57         if (node == null) {  
 58             return;  
 59         } else {  
 60             BinaryNodeCount++;
 61             postOrderTravels(node.leftChild);  
 62             postOrderTravels(node.rightChild);  
 63             visitNode(node); 
 64         }  
 65     }  
 66     
 67     class BinaryNode{
 68         private int key;
 69         private String data;
 70         private BinaryNode leftChild = null;
 71         private BinaryNode rightChild = null;
 72         private boolean isVisited = false;
 73 
 74         public int getKey() {
 75             return key;
 76         }
 77         public void setKey(int key) {
 78             this.key = key;
 79         }
 80         public String getData() {
 81             return data;
 82         }
 83         public void setData(String data) {
 84             this.data = data;
 85         }
 86         public BinaryNode getLeftChild() {
 87             return leftChild;
 88         }
 89         public void setLeftChild(BinaryNode leftChild) {
 90             this.leftChild = leftChild;
 91         }
 92         public BinaryNode getRightChild() {
 93             return rightChild;
 94         }
 95         public void setRightChild(BinaryNode rightChild) {
 96             this.rightChild = rightChild;
 97         }
 98         public boolean isVisited() {
 99             return isVisited;
100         }
101         public void setVisited(boolean isVisited) {
102             this.isVisited = isVisited;
103         }
104         public BinaryNode(){
105 
106         }
107         public BinaryNode(int key, String data){
108             this.key = key;
109             this.data = data;
110             this.leftChild = null;
111             this.rightChild = null;
112         }
113     }
114 
115 }

里面内置前序遍历、中序遍历和后序遍历三种方法

 1 package com.rust.datastruct;
 2 
 3 import com.rust.datastruct.BinaryTree.BinaryNode;
 4 
 5 public class TestBinaryTree {
 6 
 7     public static void main(String args[]){
 8         BinaryTree bt = new BinaryTree();
 9         initTree(bt, 1, "A");
10         System.out.println("********preOrderTravels********");
11         bt.preOrderTravels(bt.root);
12         System.out.println();
13         System.out.println("********midOrderTravels********");
14         bt.midOrderTravels(bt.root);
15         System.out.println();
16         System.out.println("********postOrderTravels********");
17         bt.postOrderTravels(bt.root);
18     }
19     /**
20      *               A
21      *        B            C
22      *    D     E      F     G
23      * H   I  J
24      * @param bt 输入一个二叉树对象,定义一个根结点
25      * @param rootKey
26      * @param rootData
27      */
28     public static void initTree(BinaryTree bt,int rootKey, String rootData){
29         BinaryNode root = bt.createRoot(rootKey, rootData);
30         BinaryNode nodeB = bt.createNode(2, "B");
31         BinaryNode nodeC = bt.createNode(3, "C");
32         BinaryNode nodeD = bt.createNode(4, "D");
33         BinaryNode nodeE = bt.createNode(5, "E");
34         BinaryNode nodeF = bt.createNode(6, "F");
35         BinaryNode nodeG = bt.createNode(7, "G");
36         BinaryNode nodeH = bt.createNode(8, "H");
37         BinaryNode nodeI = bt.createNode(9, "I");
38         BinaryNode nodeJ = bt.createNode(10, "J");
39         root.setLeftChild(nodeB);
40         root.setRightChild(nodeC);
41         nodeB.setLeftChild(nodeD);
42         nodeB.setRightChild(nodeE);
43         nodeC.setLeftChild(nodeF);
44         nodeC.setRightChild(nodeG);
45         nodeD.setLeftChild(nodeH);
46         nodeD.setRightChild(nodeI);
47         nodeE.setRightChild(nodeJ);
48     }
49 }

输出:

********preOrderTravels********

ABDHIEJCFG

********midOrderTravels********

HDIBEJAFCG

********postOrderTravels********

HIDJEBFGCA

·树,森林和二叉树

#树转换为二叉树

1.加线,在所有兄弟节点之间加一条线

2.去线,对树中每一个节点,只保留它与第一个孩子结点的连线,删除它与其它孩子节点之间的连线

3.层次调整。以树的根节点为轴心,将整棵树顺时针旋转一定的角度,使其结构分明

#森林转换为二叉树

1.把每棵树转换为二叉树

2.第一棵二叉树不动,从第二棵二叉树开始,依次把后一棵二叉树的根节点作为前一棵二叉树的根节点的右孩子,

  用线连起来。当所有的二叉树连接起来后就得到了由森林转换来的二叉树。

#二叉树转换为树

右孩子都跨一层连接上去,删掉二叉树右孩子的连线

#二叉树转换为森林

逐层删掉右孩子的连线

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