Swift算法之二叉树实现的方法示例

时间:2021-10-01 14:01:00

一、概述

二叉树的结构一般是以二叉链表的形式来存储的。二叉链表的结构类似于双向链表,二叉链表的节点也是有两个结点指针的,一个指向左子树,一个指向右子树。二叉树主要有四种遍历方式:先序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历。关于二叉树的内容网上有很多,这里不再做过多的陈述。

本文将用Swift去实现二叉树的创建、四种遍历方式等。下面的实现部分内容参考了青玉伏案和唐巧两位大神相关的文章。

二、实现思路及代码

以下面二叉树为例:

Swift算法之二叉树实现的方法示例

先序遍历:先遍历根节点然后再遍历左子树,最后遍历右子树。

Swift算法之二叉树实现的方法示例

故上面先序遍历的顺序为: A B D E C F

不过为了看到更详细的步骤可以把上面 C 结点的左子节点的 value 值打印为#号,类似的D、E、F也一样,他们的左右子节点的 value 值都打印为#号,则打印结果为:A B D # # E # # C # F # #

中序遍历:先遍历左子树,然后遍历根节点,最后遍历右子树。

Swift算法之二叉树实现的方法示例

故上面先序遍历的顺序为:# D # B # E # A # C # F #

后序遍历:后序遍历是先遍历左子树,然后再遍历右子树,最后遍历根节点

Swift算法之二叉树实现的方法示例

故上面先序遍历的顺序为:# # D # # E B # # # F C A

层次遍历:层次遍历相对上面的几个遍历实现起来要稍微复杂,层次遍历就是图中以二叉树的根节点为起始节点的广度搜索(BFS)

Swift算法之二叉树实现的方法示例

故上面先序遍历的顺序为:A B C D E # F # # # # # #

下面为上述几种遍历的Swift实现:

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
class BinaryTreeNote{
 
 var value:String
 var leftChild:BinaryTreeNote?
 var rightChild:BinaryTreeNote?
 
 init(_ value:String) {
 self.value = value
 }
 
}
 
 
class BinaryTreeHelper{
 
 var array:[String]
 var index = -1
 
 init(_ array:[String]) {
 self.array = array
 }
 
 //创建二叉树
 func createTree() -> BinaryTreeNote? {
 
 self.index = self.index + 1
 if index < self.array.count && index >= 0 {
 
  let value = self.array[index]
  
  if value == "" {
  return nil
  } else {
  let note = BinaryTreeNote(value)
  note.leftChild = createTree()
  note.rightChild = createTree()
  return note
  }
 }
 return nil;
 }
 
 //先序遍历二叉树
 func preOrderTraverse(_ note:BinaryTreeNote?){
 
 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 print(note!.value)
 preOrderTraverse(note!.leftChild)
 preOrderTraverse(note!.rightChild)
 }
 
 //中序遍历二叉树
 func inOrderTraverse (_ note: BinaryTreeNote?) {
 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 inOrderTraverse(note!.leftChild)
 print(note!.value)
 inOrderTraverse(note!.rightChild)
 }
 
 //后序遍历二叉树
 func afterOrderTraverse (_ note: BinaryTreeNote?) {
 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 afterOrderTraverse(note!.leftChild)
 afterOrderTraverse(note!.rightChild)
 print(note!.value)
 }
 
 //层次遍历二叉树
 func levelOrder(_ root: BinaryTreeNote?){
 
 var result = [[BinaryTreeNote]]()
 var level = [BinaryTreeNote]()
 
 level.append(root!)
 while level.count != 0 {
  result.append(level)
  var nextLevel = [BinaryTreeNote]()
  for node in level {
  if let leftNode = node.leftChild {
   nextLevel.append(leftNode)
  }
  if let rightNode = node.rightChild {
   nextLevel.append(rightNode)
  }
  }
  level = nextLevel
 }
 
 let ans = result.map { $0.map { $0.value }}
 print(ans)
 }
 
 
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者使用swift能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对服务器之家的支持。

原文链接:http://www.imlifengfeng.com/blog/?p=661