树的 父节点表示法的实现

package com.test.Tree;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;




public class TreeNode<E> {
/***
* 创建一个Node内部私有类，Node实例代表 节点
* @author xzl
* @param <T>
*
*/
public class Node<T>{
//用来保存节点数据
private T data;
//指向下一个节点引用
private int parent;

public Node(){

}
public Node(T data){
this.data = data;
}
//初始化全部属性的构造器
public Node(T data,int parent){
this.data = data;
this.parent = parent;
}
//获取指定节点下的数据
public E getData(){
return (E) data;
}
//获取指定节点下的数据
public int getIndex(){
return parent;
}

public String toString(){
return "[data:"+data+",parent:"+parent+"]";

}
}

private final int DEFAULT_TREE_SIZE = 10;
private int treeSize =0;
//使用 node 数组 记录 该树 的所有节点
private Node<E>[] nodes;
private int nodeNum;
//以指定根节点创建树
public TreeNode(E data){
treeSize = DEFAULT_TREE_SIZE;
//创建数组
nodes = new Node[treeSize];
//新建数组的 第一个 元素节点
nodes[0] = new Node<E>(data,-1); 
nodeNum++;
}
//以指定 根节点 和 size 创建 树
public TreeNode(E data,int treeSize){
this.treeSize = treeSize;
nodes = new Node[treeSize];
nodes[0] = new Node<E>(data,-1);
nodeNum++;
}

public int size(){
return nodeNum;
}
//为指定节点添加子节点
public void addNode(E data,Node<E> parent) {
//parent 不存在
if(parent==null){
throw new RuntimeException("指定的parent不存在，无法添加");
}
//找到第一个为null的元素，保存新元素
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i]==null){
//在 i 位置创建新节点元素
//nodes[i] = new Node(data,i);
nodes[i] = new Node(data,pos(parent));
nodeNum++;
return;
}
}
throw new RuntimeException("该树已满，无法添加");
}

//判断书是否为空
public boolean isEmpty(){
return nodes[0]==null;
}
//返回根节点
public Node<E> root(){
return nodes[0];
}
//返回指定节点的父节点
public Node<E> parent(Node node){
if(node.parent==-1){
return null;
}else{
return nodes[node.parent];
}
}
//返回指定位置处的节点
public Node<E> getByIndex(int i){
return nodes[i];
}

//根据data名字 返回指定位置处的节点
public Node<E> getByData(E data){
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i]!=null&&data!=null&&nodes[i].data.equals(data)){
return nodes[i];
}
}
return null;
}
//返回指定节点的所有子节点
public List<Node<E>> children(Node node){
List<Node<E>> nodeList = (List<Node<E>>) new ArrayList<E>();
for(int i=0;i<treeSize;i++){
//如果当前父节点位置 等于 当前指定节点位置
if(nodes[i]!=null&&nodes[i].parent==pos(node)){
//i 后面的
nodeList.add(nodes[i]);
}
}
return nodeList;
}

public int pos(Node node){
//获取指定节点的位置
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i]!=null&&nodes[i]==node){
return i;
}
}
return -1;
}
//返回树的深度
public int deep(){
//记录节点最大深度
int max =0;
for(int i=0;i<treeSize&&nodes[i]!=null;i++){
//初始化本节点的深度
int dep = 1;
//当前节点父节点位置
int m=nodes[i].parent;
while(m!=-1&&nodes[i]!=null){
//如果父节点存在，继续向上搜索
m = nodes[m].parent;
dep++;
}
if(max<dep){
max = dep;
}

}

return max;
}
}