Java中二叉树的遍历、查找
1、准备节点
/** * 二叉树的节点 * @author lurenjia * @date 2022/12/7-12:07 */ public class Node { Object value; Node leftChild; Node rightChild; public Node(Object o){ value = o; } public Node(Object value, Node leftChild, Node rightChild) { this.value = value; this.leftChild = leftChild; this.rightChild = rightChild; } @Override public String toString() { return "Node{" + "value=" + value + ", leftChild=" + leftChild + ", rightChild=" + rightChild + '}'; } }
2、实现对二叉树的操作
import java.util.Deque; import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; /** * 二叉树实现 * @author lurenjia * @date 2022/12/7-12:10 */ public class BinaryTree { private Node root;//根节点 public BinaryTree(Node root) { this.root = root;} public BinaryTree() {} /** * 判断二叉树是否为空，为空返回true * @return */ public boolean isEmpty(){ return root==null;} /** * 中序遍历 */ public void LDRtraverse(){ System.out.print("中序遍历，使用递归实现："); this.LDRtraverse(root); System.out.println(); } private void LDRtraverse(Node root){ if(root!=null){ //1、遍历左子树 this.LDRtraverse(root.leftChild); //2、输出根 System.out.print(root.value+" "); //3、遍历右子树 this.LDRtraverse(root.rightChild); } } /** * 中序遍历二叉树，使用栈（后进先出）实现。 */ public void LDRtraverseByStack(){ System.out.print("中序遍历，使用栈实现："); //1、创建栈 Deque<Node> stack = new LinkedList<>(); //2、获取根节点 Node current = root; //若根节点不为空，或者栈不为空则进入循环 while ( current!=null || !stack.isEmpty()){ //如果不为空节点，则入栈，而后判断左子节点是否存在，存在则入栈，最终左下角的元素在栈首 while (current!=null){ stack.push(current); current = current.leftChild; }
//如果栈不为空，则出栈一个（即左下角元素），节点指向出栈的右子节点 if(!stack.isEmpty()){ current = stack.pop(); System.out.print(current.value+" "); current = current.rightChild; } } System.out.println(); } /** * 获取二叉树的高度 * @return */ public int getHeight(){ return this.getHeight(root); } private int getHeight(Node root){ if(root==null){ return 0; }else{ //1、获取左子树的高度 int nl = this.getHeight(root.leftChild); //2、获取右子树的高度 int nr = this.getHeight(root.rightChild); //3、其中大的高度，加一，获取 return nl>nr?nl+1:nr+1; } } /** * 获取二叉树内节点个数 * @return */ public int size(){ return this.size(root); } private int size(Node root){ if(root==null){ return 0; }else { //1、获取左子树的结点个数 int nl = this.size(root.leftChild); //2、获取右子树的结点个数 int nr = this.size(root.rightChild); //3、返回个数 return nl+nr+1; } } /** * 在树中寻找对应的元素 * @param value * @return */ public Node findKey(Object value){ return this.findKey(value,root); } private Node findKey(Object value,Node root){ if(root==null){//递归头1：为空树 return null; }else if(root!=null&&root.value==value){ //递归头2：找到了目标元素 return root; }else {//递归体 //遍历左子树 Node node1 = this.findKey(value,root.leftChild); //遍历右子树 Node node2 = this.findKey(value,root.rightChild); if(node1!=null&&node1.value==value){ return node1; }else if(node2!=null&&node2.value==value){ return node2; }else {//没找到 return null; } } } /** * 按照层次遍历二叉树，使用队列（先进先出）实现。 */ public void levelOrderByStack(){ System.out.print("按照层次遍历二叉树，使用队列实现："); if(root==null)return; //1、创建队列 Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); //2、根节点入队 queue.add(root); //队列中有元素则进入循环 while (queue.size()!=0){ //按照栈中元素的个数进行出队循环 int len = queue.size(); for(int i = 0;i<len;i++){ //根节点出队 Node temp = queue.poll(); System.out.print(temp.value+" "); //如果根节点有左子节点，左子节点入队 if(temp.leftChild!=null) queue.add(temp.leftChild); //如果根节点有左子节点，左子节点入队 if(temp.rightChild!=null) queue.add(temp.rightChild); } } System.out.println(); } }
3、测试代码：
/** * @author lurenjia * @date 2022/12/7-12:23 */ public class User { public static void main(String[] args) { //手动创建节点 Node node7 = new Node("G",null,null); Node node4 = new Node("D",null,null); Node node5 = new Node("E",node7,null); Node node6 = new Node("F",null,null); Node node2 = new Node("B",node4,node5); Node node3 = new Node("C",null,node6); Node node1 = new Node("A",node2,node3); //通过根节点创建一个二叉树对象 BinaryTree btree = new BinaryTree(node1); //判断是否为空 System.out.println("是否为空："+btree.isEmpty()); //获取高度 System.out.println("此二叉树的高度为："+btree.getHeight()); //获取节点个数 System.out.println("此二叉树的节点个数为:"+btree.size()); //中序遍历,递归实现 btree.LDRtraverse(); //中序遍历， btree.LDRtraverseByStack(); //按照层次遍历 btree.levelOrderByStack(); //查找指定元素 System.out.println("查找："+btree.findKey("E")); } }
测试代码中创建的二叉树：
测试结果：
是否为空：false 此二叉树的高度为：4 此二叉树的节点个数为:7 中序遍历，使用递归实现：D B G E A C F 中序遍历，使用栈实现：D B G E A C F 按照层次遍历二叉树，使用队列实现：A B C D E F G 查找：Node{value=E, leftChild=Node{value=G, leftChild=null, rightChild=null}, rightChild=null} Process finished with exit code 0
