一个程序理解java二叉树-创建、递归非递归便利、获取路径

来源:互联网 发布:领英是什么软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 12:24
import java.util.ArrayList;import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.Stack;public class TreeNodeExample {      private int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6};      private static List<Node> nodeList = null;      /**      * 内部类:节点      *       * @author ocaicai@yeah.net @date: 2011-5-17      *       */      private static class Node {          Node leftChild;          Node rightChild;          int data;          Node(int newData) {              leftChild = null;              rightChild = null;              data = newData;          }      }      public void createBinTree() {          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个父节点按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:因为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,如果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,只是先后顺序不一样而已      *       * @param node      *            遍历的节点      */      public static 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,只是先后顺序不一样而已      *       * @param node      *            遍历的节点      */      public static 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,只是先后顺序不一样而已      *       * @param node      *            遍历的节点      */      public static void postOrderTraverse(Node node) {          if (node == null)              return;          postOrderTraverse(node.leftChild);          postOrderTraverse(node.rightChild);          System.out.print(node.data + " ");      }      /** 非递归实现前序遍历 */      protected static void iterativePreorder(Node p) {          Stack<Node> stack = new Stack<Node>();          if (p != null) {              stack.push(p);              while (!stack.empty()) {                  p = stack.pop();                  visit(p);                  if (p.rightChild != null)                      stack.push(p.rightChild);                  if (p.leftChild != null)                      stack.push(p.leftChild);              }          }      }      /** 非递归实现后序遍历 */      protected static void iterativePostorder(Node p) {          Node q = p;          Stack<Node> stack = new Stack<Node>();          while (p != null) {              // 左子树入栈              for (; p.leftChild != null; p = p.leftChild)                  stack.push(p);              // 当前节点无右子或右子已经输出              while (p != null && (p.rightChild == null || p.rightChild == q)) {                  visit(p);                  q = p;// 记录上一个已输出节点                  if (stack.empty())                      return;                  p = stack.pop();              }              // 处理右子              stack.push(p);              p = p.rightChild;          }      }      /** 非递归实现中序遍历 */      protected static void iterativeInorder(Node p) {          Stack<Node> stack = new Stack<Node>();          while (p != null) {              while (p != null) {                  if (p.rightChild != null)                      stack.push(p.rightChild);// 当前节点右子入栈                  stack.push(p);// 当前节点入栈                  p = p.leftChild;              }              p = stack.pop();              while (!stack.empty() && p.rightChild == null) {//没有右子树,直接出栈                  visit(p);                  p = stack.pop();              }              visit(p);////有右子树,循环              if (!stack.empty())                  p = stack.pop();              else                  p = null;          }      }       /** 访问节点 */      public static void visit(Node p) {          System.out.print(p.data + " ");      }      /************************************************************************/    public static List<String> binaryTreePaths(Node root) {          List<String> answer = new ArrayList<String>();          if (root != null) searchBT(root, "", answer);          return answer;      }      private static void searchBT(Node root, String path, List<String> answer) {          if (root.leftChild == null && root.rightChild == null) answer.add(path + root.data);          if (root.leftChild != null)  searchBT(root.leftChild, path + root.data + "-", answer);          if (root.rightChild != null) searchBT(root.rightChild, path + root.data + "-", answer);      }    /************************************************************************/    public static void main(String[] args) {          TreeNodeExample binTree = new TreeNodeExample();          binTree.createBinTree();          // 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:");        System.out.print("递归实现-->");        preOrderTraverse(root);         System.out.println();         System.out.print("非递归实现-->");        iterativePreorder(root);        System.out.println();          System.out.println("中序遍历:");        System.out.print("递归实现-->");         inOrderTraverse(root);         System.out.println();         System.out.print("非递归实现-->");        iterativeInorder(root);        System.out.println();          System.out.println("后序遍历:");          System.out.print("递归实现-->");        postOrderTraverse(root);          System.out.println();          System.out.print("非递归实现-->");        iterativePostorder(root);        System.out.println();          //获取二叉树上的所有路径        List<String> result = binaryTreePaths(root);        System.out.println("二叉树上的所有路径");        for(String path: result){            System.err.println(path);        }    }  }
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