java实现二叉树的创建及5种遍历方法(总结)

时间:2021-11-14 04:40:00

java实现的数组创建二叉树以及递归先序遍历,递归中序遍历,递归后序遍历,非递归前序遍历,非递归中序遍历,非递归后序遍历,深度优先遍历,广度优先遍历8种遍历方式:

?
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
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
package myTest;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
 
public class myClass {
 
 public static void main(String[] args) {
 // TODO Auto-generated method stub
 myClass tree = new myClass();
 int[] datas = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 List<Node> nodelist = new LinkedList<>();
 tree.creatBinaryTree(datas, nodelist);
 Node root = nodelist.get(0);
 System.out.println("递归先序遍历:");
 tree.preOrderTraversal(root);
 System.out.println();
 System.out.println("非递归先序遍历:");
 tree.preOrderTraversalbyLoop(root);
 System.out.println();
 System.out.println("递归中序遍历:");
 tree.inOrderTraversal(root);
 System.out.println();
 System.out.println("非递归中序遍历:");
 tree.inOrderTraversalbyLoop(root);
 System.out.println();
 System.out.println("递归后序遍历:");
 tree.postOrderTraversal(root);
 System.out.println();
 System.out.println("非递归后序遍历:");
 tree.postOrderTraversalbyLoop(root);
 System.out.println();
 System.out.println("广度优先遍历:");
 tree.bfs(root);
 System.out.println();
 System.out.println("深度优先遍历:");
 List<List<Integer>> rst = new ArrayList<>();
 List<Integer> list = new ArrayList<>();
 tree.dfs(root,rst,list);
 System.out.println(rst);
 }
 /**
 *
 * @param datas 实现二叉树各节点值的数组
 * @param nodelist 二叉树list
 */
 private void creatBinaryTree(int[] datas,List<Node> nodelist){
 //将数组变成node节点
 for(int nodeindex=0;nodeindex<datas.length;nodeindex++){
  Node node = new Node(datas[nodeindex]);
  nodelist.add(node);
 }
 //给所有父节点设定子节点
 for(int index=0;index<nodelist.size()/2-1;index++){
  //编号为n的节点他的左子节点编号为2*n 右子节点编号为2*n+1 但是因为list从0开始编号,所以还要+1
  //这里父节点有1(2,3),2(4,5),3(6,7),4(8,9) 但是最后一个父节点有可能没有右子节点 需要单独处理
  nodelist.get(index).setLeft(nodelist.get(index*2+1));
  nodelist.get(index).setRight(nodelist.get(index*2+2));
 }
 //单独处理最后一个父节点 因为它有可能没有右子节点
 int index = nodelist.size()/2-1;
 nodelist.get(index).setLeft(nodelist.get(index*2+1)); //先设置左子节点
 if(nodelist.size() % 2 == 1){ //如果有奇数个节点,最后一个父节点才有右子节点
  nodelist.get(index).setRight(nodelist.get(index*2+2));
 }
 }
 /**
 * 遍历当前节点的值
 * @param nodelist
 * @param node
 */
 public void checkCurrentNode(Node node){
 System.out.print(node.getVar()+" ");
 }
 /**
 * 先序遍历二叉树
 * @param root 二叉树根节点
 */
 public void preOrderTraversal(Node node){
 if (node == null) //很重要,必须加上 当遇到叶子节点用来停止向下遍历
      return;
 checkCurrentNode(node);
 preOrderTraversal(node.getLeft());
 preOrderTraversal(node.getRight());
 }
 /**
 * 中序遍历二叉树
 * @param root 根节点
 */
 public void inOrderTraversal(Node node){
 if (node == null) //很重要,必须加上
      return;
 inOrderTraversal(node.getLeft());
 checkCurrentNode(node);
 inOrderTraversal(node.getRight());
 }
 /**
 * 后序遍历二叉树
 * @param root 根节点
 */
 public void postOrderTraversal(Node node){
 if (node == null) //很重要,必须加上
      return;
 postOrderTraversal(node.getLeft());
 postOrderTraversal(node.getRight());
 checkCurrentNode(node);
 }
 
 /**
 * 非递归前序遍历
 * @param node
 */
 public void preOrderTraversalbyLoop(Node node){
 Stack<Node> stack = new Stack();
 Node p = node;
 while(p!=null || !stack.isEmpty()){
  while(p!=null){ //当p不为空时,就读取p的值,并不断更新p为其左子节点,即不断读取左子节点
  checkCurrentNode(p);
  stack.push(p); //将p入栈
  p = p.getLeft();
  }
  if(!stack.isEmpty()){
  p = stack.pop();
  p = p.getRight();
  }
 }
 }
 /**
 * 非递归中序遍历
 * @param node
 */
 public void inOrderTraversalbyLoop(Node node){
 Stack<Node> stack = new Stack();
 Node p = node;
 while(p!=null || !stack.isEmpty()){
  while(p!=null){
  stack.push(p);
  p = p.getLeft();
  }
  if(!stack.isEmpty()){
  p = stack.pop();
  checkCurrentNode(p);
  p = p.getRight();
  }
 }
 }
 /**
 * 非递归后序遍历
 * @param node
 */
 public void postOrderTraversalbyLoop(Node node){
 Stack<Node> stack = new Stack<>();
 Node p = node,prev = node;
 while(p!=null || !stack.isEmpty()){
  while(p!=null){
  stack.push(p);
  p = p.getLeft();
  }
  if(!stack.isEmpty()){
  Node temp = stack.peek().getRight();
  if(temp == null||temp == prev){
   p = stack.pop();
   checkCurrentNode(p);
   prev = p;
   p = null;
  }else{
   p = temp;
  }
  }
 }
 }
 
 /**
 * 广度优先遍历(从上到下遍历二叉树)
 * @param root
 */
 public void bfs(Node root){
  if(root == null) return;
  LinkedList<Node> queue = new LinkedList<Node>();
  queue.offer(root); //首先将根节点存入队列
  //当队列里有值时,每次取出队首的node打印,打印之后判断node是否有子节点,若有,则将子节点加入队列
  while(queue.size() > 0){
  Node node = queue.peek();
   queue.poll(); //取出队首元素并打印
   System.out.print(node.var+" ");
   if(node.left != null){ //如果有左子节点,则将其存入队列
    queue.offer(node.left);
   }
   if(node.right != null){ //如果有右子节点,则将其存入队列
    queue.offer(node.right);
   }
  }
 }
 /**
 * 深度优先遍历
 * @param node
 * @param rst
 * @param list
 */
 public void dfs(Node node,List<List<Integer>> rst,List<Integer> list){
 if(node == null) return;
 if(node.left == null && node.right == null){
  list.add(node.var);
  /* 这里将list存入rst中时,不能直接将list存入,而是通过新建一个list来实现,
  * 因为如果直接用list的话,后面remove的时候也会将其最后一个存的节点删掉*/
  rst.add(new ArrayList<>(list));
  list.remove(list.size()-1);
 }
 list.add(node.var);
 dfs(node.left,rst,list);
 dfs(node.right,rst,list);
 list.remove(list.size()-1);
 }
 /**
 * 节点类
 * var 节点值
 * left 节点左子节点
 * right 右子节点
 */
 class Node{
 int var;
 Node left;
 Node right;
 public Node(int var){
  this.var = var;
  this.left = null;
  this.right = null;
 }
 public void setLeft(Node left) {
  this.left = left;
 }
 public void setRight(Node right) {
  this.right = right;
 }
 public int getVar() {
  return var;
 }
 public void setVar(int var) {
  this.var = var;
 }
 public Node getLeft() {
  return left;
 }
 public Node getRight() {
  return right;
 }
 
 }
 
}

运行结果:

递归先序遍历:
1 2 4 8 9 5 3 6 7

非递归先序遍历:
1 2 4 8 9 5 3 6 7

递归中序遍历:
8 4 9 2 5 1 6 3 7

非递归中序遍历:
8 4 9 2 5 1 6 3 7

递归后序遍历:
8 9 4 5 2 6 7 3 1

非递归后序遍历:
8 9 4 5 2 6 7 3 1

广度优先遍历:
1 2 3 4 5 6 7 8 9

深度优先遍历:
[[1, 2, 4, 8], [1, 2, 4, 9], [1, 2, 5], [1, 3, 6], [1, 3, 7]]

以上这篇java实现二叉树的创建及5种遍历方法(总结)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。