Java实现二叉树及相关遍历方式

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java实现二叉树及相关遍历方式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Java实现二叉树及相关遍历方式

        在计算机科学中。二叉树是每一个节点最多有两个子树的树结构。通常子树被称作“左子树”(left subtree)和“右子树”(right subtree)。二叉树常被用于实现二叉查找树和二叉堆。

下面用Java实现对二叉树的先序遍历,中序遍历,后序遍历。广度优先遍历。深度优先遍历。转摘请注明:http://blog.csdn.net/qiuzhping/article/details/44830369

package com.qiuzhping.tree;


import java.util.ArrayDeque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 功能:把一个数组的值存入二叉树中,然后进行3种方式的遍历.
 * 构造的二叉树:
 *               1  
 *             /    *            2     3
 *           / \   /  *          4   5  6  7
 *         /  *        8   9 
 *  先序遍历:DLR
 *  1 2 4 8 9 5 3 6 7
 *  中序遍历:LDR
 *  8 4 2 9 5 1 6 3 7
 *  后序遍历:LRD
 *  8 9 4 5 2 6 7 3 1  
 *  深度优先遍历
 *  1 2 4 8 9 5 3 6 7 
 *  广度优先遍历
 *  1 2 3 4 5 6 7 8 9   
 * @author  Peter.Qiu
 * @version  [Version NO, 2015年4月2日]
 * @see  [Related classes/methods]
 * @since  [product/module version]
 */
public class binaryTreeTest {

	
	private int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	private static List<Node> nodeList = null;

	/**
	 * 内部类:节点
	 * 
	 */
	private static class Node {
		Node leftChild;
		Node rightChild;
		int data;

		Node(int newData) {
			leftChild = null;
			rightChild = null;
			data = newData;
		}
	}

	/** 二叉树的每个结点至多仅仅有二棵子树(不存在度大于2的结点),二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。

<BR> * 二叉树的第i层至多有2^{i-1}个结点。深度为k的二叉树至多有2^k-1个结点;<BR> * 对不论什么一棵二叉树T,假设其终端结点数为n_0,度为2的结点数为n_2。则n_0=n_2+1。<BR> *一棵深度为k,且有2^k-1个节点称之为满二叉树;深度为k,有n个节点的二叉树,<BR> *当且仅当其每个节点都与深度为k的满二叉树中,序号为1至n的节点相应时。称之为全然二叉树.<BR> * @author Peter.Qiu [Parameters description] * @return void [Return type description] * @exception throws [Exception] [Exception description] * @see [Related classes#Related methods#Related properties] */ public void createTree() { nodeList = new LinkedList<Node>(); // 将一个数组的值依次转换为Node节点 for (int nodeIndex = 0; nodeIndex < array.length; nodeIndex++) { nodeList.add(new Node(array[nodeIndex])); } // 对前lastParentIndex-1个父节点依照父节点与孩子节点的数字关系建立二叉树 for (int parentIndex = 0; parentIndex < array.length / 2 - 1; parentIndex++) { // 左孩子 nodeList.get(parentIndex).leftChild = nodeList .get(parentIndex * 2 + 1); // 右孩子 nodeList.get(parentIndex).rightChild = nodeList .get(parentIndex * 2 + 2); } // 最后一个父节点:由于最后一个父节点可能没有右孩子,所以单独拿出来处理 int lastParentIndex = array.length / 2 - 1; // 左孩子 nodeList.get(lastParentIndex).leftChild = nodeList .get(lastParentIndex * 2 + 1); // 右孩子,假设数组的长度为奇数才建立右孩子 if (array.length % 2 == 1) { nodeList.get(lastParentIndex).rightChild = nodeList .get(lastParentIndex * 2 + 2); } } /** * 先序遍历 * * 这三种不同的遍历结构都是一样的,仅仅是先后顺序不一样而已 * * @param node * 遍历的节点 */ public void preOrderTraverse(Node node) { if (node == null) return; System.out.print(node.data + " "); preOrderTraverse(node.leftChild); preOrderTraverse(node.rightChild); } /** * 中序遍历 * * 这三种不同的遍历结构都是一样的,仅仅是先后顺序不一样而已 * * @param node * 遍历的节点 */ public void inOrderTraverse(Node node) { if (node == null) return; inOrderTraverse(node.leftChild); System.out.print(node.data + " "); inOrderTraverse(node.rightChild); } /** * 后序遍历 * * 这三种不同的遍历结构都是一样的。仅仅是先后顺序不一样而已 * * @param node * 遍历的节点 */ public void postOrderTraverse(Node node) { if (node == null) return; postOrderTraverse(node.leftChild); postOrderTraverse(node.rightChild); System.out.print(node.data + " "); } /** * 深度优先遍历,相当于先根遍历 * 採用非递归实现 * 须要辅助数据结构:栈 */ public void depthOrderTraversal(Node root){ System.out.println("\n深度优先遍历"); if(root==null){ System.out.println("empty tree"); return; } ArrayDeque<Node> stack=new ArrayDeque<Node>(); stack.push(root); while(stack.isEmpty()==false){ Node node=stack.pop(); System.out.print(node.data+ " "); if(node.rightChild!=null){ stack.push(node.rightChild); } if(node.leftChild!=null){ stack.push(node.leftChild); } } System.out.print("\n"); } /** * 广度优先遍历 * 採用非递归实现 * 须要辅助数据结构:队列 */ public void levelOrderTraversal(Node root){ System.out.println("广度优先遍历"); if(root==null){ System.out.println("empty tree"); return; } ArrayDeque<Node> queue=new ArrayDeque<Node>(); queue.add(root); while(queue.isEmpty()==false){ Node node=queue.remove(); System.out.print(node.data+ " "); if(node.leftChild!=null){ queue.add(node.leftChild); } if(node.rightChild!=null){ queue.add(node.rightChild); } } System.out.print("\n"); } /** *构造的二叉树: * 1 * / * 2 3 * / \ / * 4 5 6 7 * / * 8 9 * 先序遍历:DLR * 1 2 4 8 9 5 3 6 7 * 中序遍历:LDR * 8 4 2 9 5 1 6 3 7 * 后序遍历:LRD * 8 9 4 5 2 6 7 3 1 * 深度优先遍历 * 1 2 4 8 9 5 3 6 7 * 广度优先遍历 * 1 2 3 4 5 6 7 8 9 */ public static void main(String[] args) { binaryTreeTest binTree = new binaryTreeTest(); binTree.createTree(); // nodeList中第0个索引处的值即为根节点 Node root = nodeList.get(0); System.out.println("先序遍历:"); binTree.preOrderTraverse(root); System.out.println(); System.out.println("中序遍历:");//LDR binTree.inOrderTraverse(root); System.out.println(); System.out.println("后序遍历:");//LRD binTree.postOrderTraverse(root); binTree.depthOrderTraversal(root);//深度遍历 binTree.levelOrderTraversal(root);//广度遍历 } }






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