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二叉树
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二叉树
无序数组: 查找删除慢,大小固定
有序数组:插入慢 删除幔
链表:查找慢,插入和删除慢
树的相关概念:
树: 由边连接着节点而构成
根: 树顶端的节点称为根,一棵树只有一个根
父节点:每个节点(除了跟) 都恰好有一条边线上连接到另外一个节点,上面的这个节点就是下面的这个节点的父节点
子节点:每个节点 都可能有一条边线下连接到另外一个节点,下面的这个节点就是上面的这个节点的子节点
叶节点:没有子节点的节点称为叶节点
子树:每个节点都可以作为"子树"根,它和它多有的子孙节点都含在子树中
二叉树是非平衡树,树中每个节点下面,最多有两个子节点,他的每一个节点,左子节点比该节点小,右子节点比该节点大.
二叉树的查找:速度是非常快的
二叉树的插入:插入节点和当前节点比较,小放左边,大放右边
二叉树的删除:先找到要删除的节点,
如果该节点有两个子节点,节点删除,右子树最左边的节点代替原来删除的节点
如果该节点只有左子节点,节点删除,左子节点代替原来删除的节点
如果该节点只有右子节点,节点删除,右子节点代替原来删除的节点
如果该节点没有子节点,直接删除.
无序数组: 查找删除慢,大小固定
有序数组:插入慢 删除幔
链表:查找慢,插入和删除慢
树的相关概念:
树: 由边连接着节点而构成
根: 树顶端的节点称为根,一棵树只有一个根
父节点:每个节点(除了跟) 都恰好有一条边线上连接到另外一个节点,上面的这个节点就是下面的这个节点的父节点
子节点:每个节点 都可能有一条边线下连接到另外一个节点,下面的这个节点就是上面的这个节点的子节点
叶节点:没有子节点的节点称为叶节点
子树:每个节点都可以作为"子树"根,它和它多有的子孙节点都含在子树中
二叉树是非平衡树,树中每个节点下面,最多有两个子节点,他的每一个节点,左子节点比该节点小,右子节点比该节点大.
二叉树的查找:速度是非常快的
二叉树的插入:插入节点和当前节点比较,小放左边,大放右边
二叉树的删除:先找到要删除的节点,
如果该节点有两个子节点,节点删除,右子树最左边的节点代替原来删除的节点
如果该节点只有左子节点,节点删除,左子节点代替原来删除的节点
如果该节点只有右子节点,节点删除,右子节点代替原来删除的节点
如果该节点没有子节点,直接删除.
package com.test.tree; import java.util.Stack; public class BinaryTree { private Node root; public BinaryTree(){ root = null; } public void insert(int iData,double dData){ Node newNode = new Node(); newNode.setiData(iData); newNode.setdData(dData); if(root == null){//空树 root = newNode; }else{ Node current = root; Node parent; while(true){ parent = current; if(iData<current.getiData()){//往左边找 current = current.getLeftChild(); if(current==null){//左边的为空了,插入newNode parent.setLeftChild(newNode); return; } }else{//否则往右边找 current = current.getRightChild(); if(current == null){//右边为空了,插入newNode parent.setRightChild(newNode); return; } } } } } public boolean delete(int key){ Node current = root; Node parent = root; boolean isLeftChild = true; while(current.getiData() != key){//找到要删除的节点current parent = current; if(key<current.getiData()){ isLeftChild = true; current = current.getLeftChild(); }else{ isLeftChild = false; current = current.getRightChild(); } if(current ==null) return false;//没有找到要删除的节点,返回false,删除失败 } if(current.getLeftChild() == null && current.getRightChild()==null){//current没有子节点,直接删除 if(current ==root)root = null; else if(isLeftChild){ parent.setLeftChild(null); }else{ parent.setRightChild(null); } }else if(current.getRightChild() == null){//要删除的节点只有左子节点 if(current == root ) root = current.getLeftChild(); else if(isLeftChild) parent.setLeftChild(current.getLeftChild()); else parent.setRightChild(current.getLeftChild()); }else if (current.getLeftChild() == null){//要删除的节点只有右节点 if(current == root ) root = current.getRightChild(); else if(isLeftChild) parent.setLeftChild(current.getRightChild()); else parent.setRightChild(current.getRightChild()); }else{//要删除的节点有两个子节点,current右边子树的最左边的那个节点替换current Node replace = getReplace(current); if(current == root) root = replace; else if(isLeftChild) parent.setLeftChild(replace); else parent.setRightChild(replace); replace.setLeftChild(current.getLeftChild()); } return true; } private Node getReplace(Node delNode) { Node replaceParent = delNode; Node replace = delNode; Node current = delNode.getRightChild(); while(current != null){//找到要删除节点右边子树的最左边的那个节点 replaceParent = replace; replace = current; current = current.getLeftChild(); } if(replace != delNode.getRightChild()){ replaceParent.setLeftChild(replace.getRightChild()); replace.setRightChild(delNode.getRightChild()); } return replace; } public Node find(int key){ Node current = root; while(current.getiData() != key){ if(key<current.getiData()){ current = current.getLeftChild(); }else{ current = current.getRightChild(); } if(current == null) return null; } return current; } public void traverses(int traverseType){//从左到右,从下到上 switch(traverseType){ case 1://从上至下,从左到右 System.out.println("\n Preorder traversal:"); preOrder(root); System.out.println(); break; case 2://从下至上,从左到右 System.out.println("\n Inorder traversal:"); inOrder(root); System.out.println(); break; case 3://从下至上,从右到左 System.out.println("\n Postorder traversal:"); postOrder(root); System.out.println(); break; } } private void postOrder(Node localRoot) {//从下至上,从右到左 if(localRoot!=null){ postOrder(localRoot.getRightChild()); postOrder(localRoot.getLeftChild()); System.out.print(localRoot.getiData()+" "); } } private void inOrder(Node localRoot) {//从下至上,从左到右 if(localRoot != null){ inOrder(localRoot.getLeftChild()); System.out.print(localRoot.getiData()+" "); inOrder(localRoot.getRightChild()); } } private void preOrder(Node localRoot) {//从上至下,从左到右 if(localRoot!=null){ System.out.print(localRoot.getiData()+" "); preOrder(localRoot.getLeftChild()); preOrder(localRoot.getRightChild()); } } public void displayTree(){ Stack<Node> globalStack = new Stack<Node>(); globalStack.push(root); int nBlanks =32; boolean isRowEmpty = false; System.out.println("----------------------------------------------------------------"); while(isRowEmpty == false){ Stack<Node> localStack = new Stack<Node>(); isRowEmpty = true; for(int j=0;j<nBlanks;j++){ for(j=0;j<nBlanks-2; j++){ System.out.print(" "); } while(globalStack.isEmpty()==false){ Node temp= (Node)globalStack.pop(); if(temp!=null){ System.out.print(temp.getiData()); localStack.push(temp.getLeftChild()); localStack.push(temp.getRightChild()); if(temp.getLeftChild()!=null || temp.getRightChild()!=null){ isRowEmpty = false; } }else{ System.out.print("**"); localStack.push(null); localStack.push(null); } for(j=0;j<nBlanks*2-2; j++){ System.out.print(" "); } }//while end System.out.println(); nBlanks/=2; while(localStack.isEmpty()==false){ globalStack.push(localStack.pop()); } } System.out.println("............................................................."); } } }
package com.test.tree; public class Node { private int iData; private double dData; private Node leftChild; private Node rightChild; public void display(){ System.out.println(toString()); } /** * @return the iData */ public int getiData() { return iData; } /** * @param iData the iData to set */ public void setiData(int iData) { this.iData = iData; } /** * @return the dData */ public double getdData() { return dData; } /** * @param dData the dData to set */ public void setdData(double dData) { this.dData = dData; } public Node getLeftChild() { return leftChild; } public void setLeftChild(Node leftChild) { this.leftChild = leftChild; } public Node getRightChild() { return rightChild; } public void setRightChild(Node rightChild) { this.rightChild = rightChild; } @Override public String toString() { return "Node [iData=" + iData + ", dData=" + dData + ", leftChild=" + leftChild + ", rightChild=" + rightChild + "]"; }
package com.test.tree; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class BinaryTreeTest { public static String getString()throws IOException{ InputStreamReader is = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader br = new BufferedReader(is); return br.readLine(); } public static char getChar()throws IOException{ return getString().charAt(0); } public static int getInt()throws IOException{ return Integer.parseInt(getString()); } /** * @param args * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { int value; BinaryTree t = new BinaryTree(); int nodeNumber = 10; for(int i=0;i<nodeNumber;i++){ int iData = (int)(Math.random()*(100-10)+10);//10-100 random data t.insert(iData, 1.5d); } while(true){ System.out.print("Enter first letter of show, insert, find,delete or traverse:"); char choice = getChar(); switch(choice){ case 's'://display t.displayTree(); break; case 'i'://insert System.out.print("Enter value to insert:"); value = getInt(); t.insert(value, 9.9d); break; case 'f'://find System.out.print("Enter value to find:"); value = getInt(); Node found = t.find(value); if(found!=null){ System.out.print("found:"); found.display(); System.out.println(); }else{ System.out.println("could not find "+value); } break; case 'd'://delete System.out.print("Enter value to delete:"); value = getInt(); boolean result = t.delete(value); if(result){ System.out.println("delete successful"); }else{ System.out.println("delete failed"); } break; case 't': System.out.print("Enter traverse type 1,2 or 3:"); value = getInt(); t.traverses(value); break; default: System.out.println("Invalid input"); } } } }
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