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java实现简单的二叉树ADT

王栩的文字 2022-08-24 阅读 26
java二叉树adt数据结构子树编程语言


边分析边走
首先节点类：

/*
 * 节点
 * value 储存的值
 * left 左节点 right 右节点
 */
public class node {//结点
  public int value;
  public node left;
  public node right;
  public node()
  {
  }
  public node(int value)
  {
    this.value=value;
    this.left=null;
    this.right=null;
  }
  public node(int value,node l,node r)
  {
    this.value=value;
    this.left=l;
    this.right=r;
  }      
}

  • 树类：在这个问题中查找较好理解，最左侧的最小，最右侧的最大
  • 插入：要注意t虽然是root的引用，但是t无法直接改变root的value值，只能改变root的左右节点，（root的左右结构指针）这个可能和C 有点像，我也差异很久为啥root自己不能该然而root.left能改，原来root.left相当于指针，只不过被封装起来。这样理解之和二叉树的插入就很好理解了；
  • 删除节点：删除的规则就是先找到这个点。这个点用这个点的子树可以补上的点填充该点，然后在以这个点为头删除替代的子节点（调用递归）然后在添加到最后情况（只有一个分支，等等）。首先要找到移除的位置，然后移除的那个点分类讨论，如果有两个儿子，就选右边儿子的最左侧那个点替代，然后再子树删除替代的那个点。如果是一个节点，判断是左空还是右空，将这个点指向不空的那个。不空的那个就替代了这个节点。入股左右都是空，那么他自己变空null就删除了。
  • 遍历：前序中序，后序都是递归实现，用队列实现遍历的那种方法就是bfs的雏形。（个人认为）非递归便利要稍微麻烦一点。

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;

/*
 * ADT查找二叉树
 * 规则：
 * 父节点的值要比左侧大，要比右侧小
 */
public class tree {
  public node root;//根
  public tree()
  {root=null;}
  public void makeempty()//变空
  {root=null;;}
  public boolean isempty()//查看是否为空
  {return root==null;}
  public node findmin(node t)//查找最小返回值是node，调用查看结果时需要.value
  {
    if(t==null) {return null;}
    else if(t.left==null) {return t;}
    else return(findmin(t.left));  
  }
  public node findmax(node t)//查找最大
  {
    if(t==null) {return null;}
    else if(t.right==null) {return t;}
    else return(findmax(t.right));  
  }
  public boolean iscontains(int x)//是否存在
  {
    node current=root;
    if(root==null) {return false;}
    while(current.value!=x&&current!=null) 
    {
      if(xcurrent.value) {current=current.right;}
      if(current==null) {return false;}//在里面判断如果超直接返回
    }
    //如果在这个位置判断是否为空会导致current.value不存在报错
     if(current.value==x) {return true;}    
    return false;    
  }
  public node insert(int x,node t)//插入 t是root的引用
  {    
    node a1=new node(x);
    if(root==null) {root=a1;return root;}  //判断 函数其实无法改变参数的值，但是可以调用其指针，改变。所以要直接用root（个人理解） 
    if(t==null) {t=a1;return t;}
     else if(t!=null)
     {      
      if(x=t.value)
     {t.right= insert(x,t.right);}        
   }
     return t;  
  }
  public node remove(int x,node t)
  {  
    if(t==null) {return null;}
    if(xt.value) {t.right=remove(x,t.right);}
    else if(t.left!=null&&t.right!=null)//左右节点均不空
    {
     t.value=findmin(t.right).value;//找到右侧最小值替代
     t.right=remove(t.value,t.right);
    }
    else //左右单空或者左右都空
    {
      if(t.left==null&&t.right==null)
      {t=null;}
      else if(t.right!=null)
      {
        t=t.right;
      }
      else if(t.left!=null)
      {
        t=t.left;
      }
      return t;      
    }    
    return t;    
  }
  public void duilie(node t)
  {
    Queue q1 = new ArrayDeque();
    if(t==null)return;
    if(t!=null) {
    q1.add(t);}
    while(!q1.isEmpty())
    {
      node t1= q1.poll();
      if(t1.left !=null)q1.add(t1.left);
      if(t1.right!=null)q1.add(t1.right);
      System.out.print(t1.value " ");    
    }
    System.out.println();
  }
  public void qianxu(node t)//前序递归 前序遍历：根结点 ---> 左子树 ---> 右子树
  {
    if(t!=null) {
    System.out.print(t.value " ");//当前节点
    qianxu(t.left );
    qianxu(t.right);}    
  }
  public void qianxu2(node t)//非递归前序 栈 先左后右
  {
    Stack q1=new Stack();
    if(t==null)return;
    if(t!=null) {q1.push(t);}          
    while(!q1.empty())
    {
      node t1=q1.pop();          
      if(t1.right!=null) {q1.push(t1.right);}
      if(t1.left!=null) {q1.push(t1.left);}
      System.out.print(t1.value " ");  
    }    
  }
  public void houxu(node t)//后序遍历 后序遍历：左子树 ---> 右子树 ---> 根结点
  {
    if(t!=null)
    {      
      houxu(t.left );
      houxu(t.right);
      System.out.print(t.value " ");  //访问玩左右访问当前节点   
    }        
  }
  public void houxu2(node t)//q1和q2 q1要先右后左，先遍历右侧，q1先装右侧就把右侧放到前面，左侧放在上面（栈顶）
  {
    Stack q1=new Stack();
    Stackq2=new Stack();
    if(t==null)return;
    if(t!=null) {q1.push(t);  }        
    while(!q1.isEmpty())
    {
      node t1=q1.pop();
      q2.push(t1);
      if(t1.left!=null) {q1.push(t1.left);}
      if(t1.right!=null) {q1.push(t1.right);}              
    }
    while(!q2.isEmpty())
    {
      node t1=q2.pop();
      System.out.print(t1.value " ");
    }
  }
  public void zhongxu(node t)//中序遍历 中序遍历：左子树---> 根结点 ---> 右子树
  {
    if(t!=null)
    {
    zhongxu(t.left);
    System.out.print(t.value " ");//访问完左节点访问当前节点
    zhongxu(t.right);
    }
  }
  public void zhongxu2(node t)//先储藏所有左侧点，抛出一个点，访问该点右节点，对右节点在储存所有子左节点
  {
    Stack q1=new Stack();    
    if(t==null)return;    
    if(t!=null) {q1.push(t);}        
    node t1=q1.peek();//不能抛出，要先存最左侧
    while(t1.left!=null)
    {          
      t1=t1.left;
      q1.push(t1);        
    }  
    while(!q1.isEmpty())
    {      
        node t2=q1.pop();
        System.out.print(t2.value " ");
        if(t2.right!=null)  
        {
          t2=t2.right;q1.push(t2);
         while(t2.left!=null)
         {t2=t2.left;
          q1.push(t2);}
        }                        
    }
  }

测试类和数据：

public class exam2 {
  public static void main(String [] args)
  {
    tree a=new tree();    
    a.insert(5, a.root);    
    a.insert(9, a.root);
    a.insert(8, a.root);
    a.insert(4, a.root);
    a.insert(2, a.root);
    a.insert(6, a.root);    
    a.insert(7, a.root);
    a.insert(1, a.root);
    System.out.print("队列遍历");
    a.duilie(a.root);
    System.out.print("前序遍历");
    a.qianxu(a.root);
    System.out.print("非递归前序：");
    a.qianxu2(a.root);
    System.out.println();
    System.out.print("后序遍历");
    a.houxu(a.root);
    System.out.print("非递归后序：");
    a.houxu2(a.root);
    System.out.println();
    System.out.print("中序遍历");    
    a.zhongxu(a.root);    
    System.out.print("非递归中序：");
    a.zhongxu2(a.root);
    System.out.println();
    System.out.println(a.iscontains(12));
    System.out.println(a.iscontains(7));
    System.out.println("min: " a.findmin(a.root).value);
    System.out.println("max: " a.findmax(a.root).value);
    a.remove(9, a.root);
    a.remove(8, a.root);
    System.out.print("前序遍历");
    a.qianxu(a.root);
    System.out.println();
    System.out.print("后序遍历");
    a.houxu(a.root);
    System.out.println();
    System.out.print("中序遍历");
    a.zhongxu(a.root);    
  }
}

结果：
队列遍历5 4 9 2 8 1 6 7
前序遍历5 4 2 1 9 8 6 7 非递归前序：5 4 2 1 9 8 6 7
后序遍历1 2 4 7 6 8 9 5 非递归后序：1 2 4 7 6 8 9 5
中序遍历1 2 4 5 6 7 8 9 非递归中序：1 2 4 5 6 7 8 9
false
true
min: 1
max: 9
前序遍历5 4 2 1 6 7
后序遍历1 2 4 7 6 5
中序遍历1 2 4 5 6 7

不知道还有啥错误的或者不准确的，请大神纠正

如果对后端、爬虫等感性趣欢迎关注我的个人公众号交流：​​bigsai​​


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