java二叉树的查找(2)

一. 递归方式

1. 前序查找

• 先判断当前节点是否要查找的节点
• 当前节点有左子树，向左递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则向右递归，当前节点有右子树，向右递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则返回null

public HeroNode preOrderSearch(int i) {
        System.out.println("进入前序查找");
        //比较当前结点是不是
        if (this.id == i)
            return this;
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.preOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        //2.当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if (this.right != null) {
            node = this.right.preOrderSearch(i);
        }
        return node;
    }

2. 中序查找

• 当前节点有左子树，向左递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则判断当前节点是否要查找的节点，如果是返回
• 否则向右递归，当前节点有右子树，向右递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则返回null

 public HeroNode infixOrderSearch(int i) {
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.infixOrderSearch(i);
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        if (node != null)
            return node;
        //比较当前结点是不是
        if (this.id == i)
            return this;
        if (this.right != null) {
            node = this.right.infixOrderSearch(i);
        }
        return node;
    }

3. 后序查找

• 当前节点有左子树，向左递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则向右递归，当前节点有右子树，向右递归，如果找到不为空的节点，说明查找成功
• 否则判断当前节点是否要查找的节点，如果是返回
• 否则返回null

 public HeroNode postOrderSearch(int i) {
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.postOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        if (this.right != null) {
            node = this.right.postOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        System.out.println("进入后序查找");
        if (this.id == i)
            return this;
        return node;
    }

二、非递归方式查找

1.前序查找

• 用一个栈储存当前节点
• 若栈不为空，弹出栈中一个节点，判断当前节点是否要查找的节点，如果是返回
  • 否则若当前节点有右子树，右子树入栈
  • 若当前节点有左子树，左子树入栈
  • 栈为空，结束循环
• 否则返回null

 public HeroNode preOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("前序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(this);
        while (!stack.isEmpty()) {
            HeroNode node = stack.pop();
            if (node.id == i)
                return node;
            if (node.right != null)
                stack.push(node.right);
            if (node.left != null)
                stack.push(node.left);
        }
        return null;
    }

2.中序查找

• 用一个临时变量代替当前节点，创建一个栈
• 若栈不为空或者当前节点不为空
  • 若当前节点不为空，则循环至最左节点
  • 若当前节点为空，栈弹出一个节点，判断当前节点是否为查找的节点，如果是返回
  • 如果不是，若该节点有右节点，令节点等于右节点
• 否则返回null

 public HeroNode infixOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("中序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        while (!stack.isEmpty() || node != null) {
            if (node != null) {
                stack.push(node);
                node = node.left;
            } else {
                node = stack.pop();
                if (node.id == i) return node;
                node = node.right;
            }
        }
        return null;
    }

3.后续查找

• 用一个临时变量代替当前节点，创建两个栈s1,s2,
• 当前节点入栈S1
• 若栈s1不为空，则弹出一个节点
  • 将当前节点入栈s2
  • 如果当前节点有左节点，则入栈s1
  • 如果当前节点有右节点，则入栈s1
• 若栈s2不为空，依次弹出元素判断是否为查找值，否则返回null

 public HeroNode postOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("后序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> s1 = new Stack<>();
        Stack<HeroNode> s2 = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        s1.push(node);
        while (!s1.isEmpty()){
            node=s1.pop();
            s2.push(node);
            if(node.left!=null){
                s1.push(node.left);
            }
            if(node.right!=null){
                s1.push(node.right);
            }
        }
        while (!s2.isEmpty()){
            node=s2.pop();
            if(node.id==i)
                return node;
        }
        return null;
    }

• 用一个临时变量代替当前节点，lastnode代表最右节点；创建1个栈s1
• 若当前节点不为空，则循环至最左节点入栈s1
• 若栈s1不为空，则弹出一个节点
  • 若当前节点有有右节点，且右节点没有被访问过，则当前节点变为右节点，循环至右节点的最左节点
  • 否则判断当前是否为查找值，将当前节点的值赋给lastnode,标记已访问
• 否则返回null

public HeroNode postOrderSearch2(int i) {
        System.out.println("后序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> s1 = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        HeroNode lasrnode = null;
        while (node!=null){
            s1.push(node);
                node=node.left;
        }
        while (!s1.isEmpty()){
            node=s1.pop();
            if(node.right!=null&& node.right!=lasrnode){
                s1.push(node);
                node=node.right;
                while (node!=null){
                    s1.push(node);
                    node=node.left;
                }
            }else {
                if(node.id==i)
                    return node;
                lasrnode=node;
            }
        }
        return null;
    }
}

三、二叉树删除节点

•  因为我们的二叉树是单向的，所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点，而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结点.  
•  如果当前结点的左子结点不为空，并且左子结点 就是要删除结点，就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)            
•  如果当前结点的右子结点不为空，并且右子结点 就是要删除结点，就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)            
•  如果第2和第3步没有删除结点，那么我们就需要向左子树进行递归删除            
•  如果第4步也没有删除结点，则应当向右子树进行递归删除.

 public void delNode(int i) {
        if(root==null) return;
        if(root.id==i)
            root=null;
        else root.delNode(i);

    } 

public void delNode(int i) {
        if(this.left!=null&&this.left.id==i){
            this.left=null;
            return;
        }
        if(this.right!=null&&this.right.id==i){
            this.right=null;
            return;
        }
        if(this.left!=null)
            this.left.delNode(i);
        if(this.right!=null)
            this.right.delNode(i);
    }

• 找到该值，如果该节点为叶子节点或者该节点只有左节点，返回该节点的左子树
• 如果用该节点的右节点的最左节点与该节点进行值交换
• 递归得到总树

 public HeroNode delNode1(HeroNode root,int i) {
        if (root == null) return root;
        if (root.id == i) {
            if (root.right == null) { // 这里第二次操作目标值：最终删除的作用
                return root.left;
            }
            HeroNode cur = root.right;
            while (cur.left!=null) {
                cur = cur.left;
            }
            HeroNode node = new HeroNode(root.id, root.name);
            root.id=cur.id;
            root.name=cur.name;
            cur.id=node.id;
            cur.name=node.name;// 这里第一次操作目标值：交换目标值其右子树最左面节点。仅仅是值替换，引用没有交换
        }
        root.left = delNode1(root.left, i);
        root.right = delNode1(root.right, i);
        return root;
    }