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二叉链表(双叉链表)实现二叉树

1.二叉树的节点声明

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /**
 3  * @author zhao-chj
 4  * 保存Node节点的数据域指针域
 5  */
 6 public class BiTreeNode {
 7     public Object data;//数据域
 8     public BiTreeNode lchild,rchild;
 9     public BiTreeNode() {
10         // TODO 构造函数
11         this(null);
12     }
13     public BiTreeNode(Object data){
14         this(data,null,null);
15     }
16     public BiTreeNode(Object data,BiTreeNode lchild,BiTreeNode rchild){
17         this.data=data;
18         this.lchild=lchild;
19         this.rchild=rchild;
20     }
21 }

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 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /**
 3  * @author zhao-chj
 4  * 保存Node节点的数据域指针域
 5  */
 6 public class BiTreeNode {
 7     public Object data;//数据域
 8     public BiTreeNode lchild,rchild;
 9     public BiTreeNode() {
10         // TODO 构造函数
11         this(null);
12     }
13     public BiTreeNode(Object data){
14         this(data,null,null);
15     }
16     public BiTreeNode(Object data,BiTreeNode lchild,BiTreeNode rchild){
17         this.data=data;
18         this.lchild=lchild;
19         this.rchild=rchild;
20     }
21 }
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2.二叉树的各种操作(遍历及节点的统计)

  1 package com.neusoft.Tree;
  2 import com.neusoft.Queue.LinkQueue;
  3 import com.neusoft.stack.LinkStack;
  4 /**
  5  * @author zhao-chj
  6  * 二叉链表存储二叉树
  7  * 1.导入链表和链栈的工具类
  8  */
  9 public class BiTree {
 10     private BiTreeNode root;
 11     public BiTreeNode getRoot() {
 12         return root;
 13     }
 14     public void setRoot(BiTreeNode root) {
 15         this.root = root;
 16     }
 17     public BiTree(){
 18         this.root=null;
 19     }
 20     public BiTree(BiTreeNode root){
 21         this.root=root;
 22     }
 23     //由先跟遍历和中根遍历创建一棵二叉树算法
 24     /**
 25      * @param preOrder 代表整棵树的先跟遍历
 26      * @param inOrder  整棵树的中根遍历
 27      * @param preIndex  先跟遍历从preOrder字符串中的开始位置
 28      * @param inIndex  是中根遍历从字符串inOrder中 的开始位置
 29      * @param count 树节点的个数
 30      */
 31     public BiTree(String preOrder,String inOrder,int preIndex,
 32             int inIndex,int count){
 33         if (count >0) {//先跟和中跟非空
 34             //取出先跟遍历字符串中的第一个元素作为根节点
 35             char r= preOrder.charAt(preIndex);
 36             int i=0;
 37             for(;i<count;i++){
 38                 //寻找根节点在中根遍历字符串中的索引
 39                 if (r==inOrder.charAt(inIndex)) {
 40                     break;
 41                 }
 42             }
 43             root = new BiTreeNode(r);//建立根节点
 44             root.lchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex
 45                     ,inIndex,i).root;//建立树的左子树
 46             root.rchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex
 47                     ,inIndex+i+1,count-i-1).root;//建立树的右子树
 48         }
 49     }
 50     //由标明空子树的先跟遍历创建一棵二叉树的算法
 51     private static int index=0;
 52     public BiTree(String preStr){
 53         //取出字符串索引为index的字符，且index自增1
 54         char c= preStr.charAt(index++);
 55         if (c!='#') {
 56             root=new BiTreeNode(c);
 57             root.lchild=new BiTree(preStr).root;
 58             root.rchild=new BiTree(preStr).root;
 59         }else {
 60             root=null;
 61         }
 62     }
 63     //先跟遍历二叉树的递归算法
 64     public void preOrderTraverse(BiTreeNode T){
 65         if (T!=null) {
 66             System.out.print(T.data);
 67             preOrderTraverse(T.lchild);
 68             preOrderTraverse(T.rchild);
 69         }
 70     }
 71     //先跟遍历二叉树的非递归算法
 72     
 73     //中跟遍历二叉树的递归算法
 74     public void inRootTraverse(BiTreeNode T){
 75         if (T!=null) {
 76             inRootTraverse(T.lchild);
 77             System.out.print(T.data);
 78             inRootTraverse(T.rchild);
 79         }
 80     }
 81     //中跟遍历二叉树的非递归算法
 82     
 83     //后跟遍历二叉树的递归算法
 84     public void postRootTraverse(BiTreeNode T){
 85         if (T!=null) {
 86             postRootTraverse(T.lchild);
 87             postRootTraverse(T.rchild);
 88             System.out.print(T.data);
 89         }
 90     }
 91     //后跟遍历二叉树的非递归算法
 92     
 93     //层次遍历二叉树（左到右，上到小）
 94     public void levelTraverse(){
 95         BiTreeNode T=root;
 96         if (T!=null) {
 97             LinkQueue L=new LinkQueue();//构造队列
 98             L.push(T);
 99             while (!L.isEmpty()) {
100                 T=(BiTreeNode)L.poll();
101                 System.out.print(T.data);
102                 if (T.lchild!=null) {
103                     L.push(T.lchild);
104                 }
105                 if (T.rchild!=null) {
106                     L.push(T.rchild);
107                 }
108             }
109         }
110     }
111     //统计叶节点的数目
112     public int countLeafNode(BiTreeNode T){
113         int count =0;
114         if (T!=null) {
115             if (T.lchild==null && T.rchild==null) {
116                 count++;
117             }else {
118                 //加上左子树上面的叶子结点数目
119                 count +=countLeafNode(T.lchild);
120                 //加上右子树上面的叶子结点数目
121                 count +=countLeafNode(T.rchild);
122             }
123         }
124         return count;
125     }
126     //统计节点的数目
127     public int countNode(BiTreeNode T){
128         int count=0;
129         if (T!=null) {
130             count++;
131             count+=countNode(T.lchild);
132             count+=countNode(T.rchild);
133         }
134         return count;
135     }
136     
137     
138 }

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  1 package com.neusoft.Tree;
  2 import com.neusoft.Queue.LinkQueue;
  3 import com.neusoft.stack.LinkStack;
  4 /**
  5  * @author zhao-chj
  6  * 二叉链表存储二叉树
  7  * 1.导入链表和链栈的工具类
  8  */
  9 public class BiTree {
 10     private BiTreeNode root;
 11     public BiTreeNode getRoot() {
 12         return root;
 13     }
 14     public void setRoot(BiTreeNode root) {
 15         this.root = root;
 16     }
 17     public BiTree(){
 18         this.root=null;
 19     }
 20     public BiTree(BiTreeNode root){
 21         this.root=root;
 22     }
 23     //由先跟遍历和中根遍历创建一棵二叉树算法
 24     /**
 25      * @param preOrder 代表整棵树的先跟遍历
 26      * @param inOrder  整棵树的中根遍历
 27      * @param preIndex  先跟遍历从preOrder字符串中的开始位置
 28      * @param inIndex  是中根遍历从字符串inOrder中 的开始位置
 29      * @param count 树节点的个数
 30      */
 31     public BiTree(String preOrder,String inOrder,int preIndex,
 32             int inIndex,int count){
 33         if (count >0) {//先跟和中跟非空
 34             //取出先跟遍历字符串中的第一个元素作为根节点
 35             char r= preOrder.charAt(preIndex);
 36             int i=0;
 37             for(;i<count;i++){
 38                 //寻找根节点在中根遍历字符串中的索引
 39                 if (r==inOrder.charAt(inIndex)) {
 40                     break;
 41                 }
 42             }
 43             root = new BiTreeNode(r);//建立根节点
 44             root.lchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex
 45                     ,inIndex,i).root;//建立树的左子树
 46             root.rchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex
 47                     ,inIndex+i+1,count-i-1).root;//建立树的右子树
 48         }
 49     }
 50     //由标明空子树的先跟遍历创建一棵二叉树的算法
 51     private static int index=0;
 52     public BiTree(String preStr){
 53         //取出字符串索引为index的字符，且index自增1
 54         char c= preStr.charAt(index++);
 55         if (c!='#') {
 56             root=new BiTreeNode(c);
 57             root.lchild=new BiTree(preStr).root;
 58             root.rchild=new BiTree(preStr).root;
 59         }else {
 60             root=null;
 61         }
 62     }
 63     //先跟遍历二叉树的递归算法
 64     public void preOrderTraverse(BiTreeNode T){
 65         if (T!=null) {
 66             System.out.print(T.data);
 67             preOrderTraverse(T.lchild);
 68             preOrderTraverse(T.rchild);
 69         }
 70     }
 71     //先跟遍历二叉树的非递归算法
 72     
 73     //中跟遍历二叉树的递归算法
 74     public void inRootTraverse(BiTreeNode T){
 75         if (T!=null) {
 76             inRootTraverse(T.lchild);
 77             System.out.print(T.data);
 78             inRootTraverse(T.rchild);
 79         }
 80     }
 81     //中跟遍历二叉树的非递归算法
 82     
 83     //后跟遍历二叉树的递归算法
 84     public void postRootTraverse(BiTreeNode T){
 85         if (T!=null) {
 86             postRootTraverse(T.lchild);
 87             postRootTraverse(T.rchild);
 88             System.out.print(T.data);
 89         }
 90     }
 91     //后跟遍历二叉树的非递归算法
 92     
 93     //层次遍历二叉树（左到右，上到小）
 94     public void levelTraverse(){
 95         BiTreeNode T=root;
 96         if (T!=null) {
 97             LinkQueue L=new LinkQueue();//构造队列
 98             L.push(T);
 99             while (!L.isEmpty()) {
100                 T=(BiTreeNode)L.poll();
101                 System.out.print(T.data);
102                 if (T.lchild!=null) {
103                     L.push(T.lchild);
104                 }
105                 if (T.rchild!=null) {
106                     L.push(T.rchild);
107                 }
108             }
109         }
110     }
111     //统计叶节点的数目
112     public int countLeafNode(BiTreeNode T){
113         int count =0;
114         if (T!=null) {
115             if (T.lchild==null && T.rchild==null) {
116                 count++;
117             }else {
118                 //加上左子树上面的叶子结点数目
119                 count +=countLeafNode(T.lchild);
120                 //加上右子树上面的叶子结点数目
121                 count +=countLeafNode(T.rchild);
122             }
123         }
124         return count;
125     }
126     //统计节点的数目
127     public int countNode(BiTreeNode T){
128         int count=0;
129         if (T!=null) {
130             count++;
131             count+=countNode(T.lchild);
132             count+=countNode(T.rchild);
133         }
134         return count;
135     }
136     
137     
138 }
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3.模拟创建树的代码

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /*
 3  * 初始化一棵树
 4  */
 5 public class BiTreeCreate {
 6    public BiTree createBitree(){
 7        BiTreeNode A=new BiTreeNode('A');
 8        BiTreeNode B=new BiTreeNode('B');
 9        BiTreeNode C=new BiTreeNode('C');
10        BiTreeNode D=new BiTreeNode('D');
11        BiTreeNode E=new BiTreeNode('E');
12        BiTreeNode F=new BiTreeNode('F',null,A);
13        BiTreeNode G=new BiTreeNode('G',B,null);
14        BiTreeNode H=new BiTreeNode('H',G,null);
15        BiTreeNode I=new BiTreeNode('I',null,E);
16        BiTreeNode J=new BiTreeNode('J',D,I);
17        BiTreeNode K=new BiTreeNode('K',F,H);
18        BiTreeNode L=new BiTreeNode('L',C,J);
19        BiTreeNode root=new BiTreeNode('M',K,L);
20        return new BiTree(root);
21    }
22    public BiTree createBitree2(){
23        BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
24        BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
25        BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
26        BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
27        BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
28        BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
29        BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
30        BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
31        return  new BiTree(a);
32    }
33 }

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 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /*
 3  * 初始化一棵树
 4  */
 5 public class BiTreeCreate {
 6    public BiTree createBitree(){
 7        BiTreeNode A=new BiTreeNode('A');
 8        BiTreeNode B=new BiTreeNode('B');
 9        BiTreeNode C=new BiTreeNode('C');
10        BiTreeNode D=new BiTreeNode('D');
11        BiTreeNode E=new BiTreeNode('E');
12        BiTreeNode F=new BiTreeNode('F',null,A);
13        BiTreeNode G=new BiTreeNode('G',B,null);
14        BiTreeNode H=new BiTreeNode('H',G,null);
15        BiTreeNode I=new BiTreeNode('I',null,E);
16        BiTreeNode J=new BiTreeNode('J',D,I);
17        BiTreeNode K=new BiTreeNode('K',F,H);
18        BiTreeNode L=new BiTreeNode('L',C,J);
19        BiTreeNode root=new BiTreeNode('M',K,L);
20        return new BiTree(root);
21    }
22    public BiTree createBitree2(){
23        BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
24        BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
25        BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
26        BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
27        BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
28        BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
29        BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
30        BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
31        return  new BiTree(a);
32    }
33 }
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4.二叉树的二叉链表表示法测试代码

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class DebugBiTree {
 4     public BiTree createBitree2(){
 5            BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
 6            BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
 7            BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
 8            BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
 9            BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
10            BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
11            BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
12            BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
13            return  new BiTree(a);
14        }
15     public static void main(String[] args) {
16         DebugBiTree debug=new DebugBiTree();
17         BiTree biTree=debug.createBitree2();
18         BiTreeNode root=biTree.getRoot();
19         //Debug先根遍历
20         System.out.println("(递归)先根遍历序列为：");
21         biTree.preOrderTraverse(root);
22         System.out.println();
23         //Debug中根遍历
24         System.out.println("(递归)中根遍历序列为：");
25         biTree.inRootTraverse(root);
26         System.out.println();
27         //Debug后根遍历
28         System.out.println("(递归)后根遍历序列为：");
29         biTree.postRootTraverse(root);
30         System.out.println();
31         //Debug层次遍历
32         System.out.println("(层次遍历序列为：)");
33         biTree.levelTraverse();
34         System.out.println();
35     }
36 }

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 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class DebugBiTree {
 4     public BiTree createBitree2(){
 5            BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
 6            BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
 7            BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
 8            BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
 9            BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
10            BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
11            BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
12            BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
13            return  new BiTree(a);
14        }
15     public static void main(String[] args) {
16         DebugBiTree debug=new DebugBiTree();
17         BiTree biTree=debug.createBitree2();
18         BiTreeNode root=biTree.getRoot();
19         //Debug先根遍历
20         System.out.println("(递归)先根遍历序列为：");
21         biTree.preOrderTraverse(root);
22         System.out.println();
23         //Debug中根遍历
24         System.out.println("(递归)中根遍历序列为：");
25         biTree.inRootTraverse(root);
26         System.out.println();
27         //Debug后根遍历
28         System.out.println("(递归)后根遍历序列为：");
29         biTree.postRootTraverse(root);
30         System.out.println();
31         //Debug层次遍历
32         System.out.println("(层次遍历序列为：)");
33         biTree.levelTraverse();
34         System.out.println();
35     }
36 }
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 6.补充：二叉树的非递归实现及测试

（1）二叉树的非递归实现

  1 package com.neusoft.Tree;
  2 import com.neusoft.Queue.LinkQueue;
  3 import com.neusoft.stack.LinkStack;
  4 /**
  5  * @author zhao-chj
  6  * 二叉链表存储二叉树
  7  * 1.导入链表和链栈的工具类
  8  */
  9 public class BiTree {
 10     private BiTreeNode root;
 11     public BiTreeNode getRoot() {
 12         return root;
 13     }
 14     public void setRoot(BiTreeNode root) {
 15         this.root = root;
 16     }
 17     public BiTree(){
 18         this.root=null;
 19     }
 20     public BiTree(BiTreeNode root){
 21         this.root=root;
 22     }
 23     //由先跟遍历和中根遍历创建一棵二叉树算法
 24     /**
 25      * @param preOrder 代表整棵树的先跟遍历
 26      * @param inOrder  整棵树的中根遍历
 27      * @param preIndex  先跟遍历从preOrder字符串中的开始位置
 28      * @param inIndex  是中根遍历从字符串inOrder中 的开始位置
 29      * @param count 树节点的个数
 30      */
 31     public BiTree(String preOrder,String inOrder,int preIndex,
 32             int inIndex,int count){
 33         if (count >0) {//先跟和中跟非空
 34             //取出先跟遍历字符串中的第一个元素作为根节点
 35             char r= preOrder.charAt(preIndex);
 36             int i=0;
 37             for(;i<count;i++){
 38                 //寻找根节点在中根遍历字符串中的索引
 39                 if (r==inOrder.charAt(inIndex+i)) {
 40                     break;
 41                 }
 42             }
 43             root = new BiTreeNode(r);//建立根节点
 44             root.lchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex+1
 45                     ,inIndex,i).root;//建立树的左子树
 46             root.rchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex+i+1
 47                     ,inIndex+i+1,count-i-1).root;//建立树的右子树
 48         }
 49     }
 50     //由标明空子树的先跟遍历创建一棵二叉树的算法
 51     private static int index=0;
 52     public BiTree(String preStr){
 53         //取出字符串索引为index的字符，且index自增1
 54         char c= preStr.charAt(index++);
 55         if (c!='#') {
 56             root=new BiTreeNode(c);
 57             root.lchild=new BiTree(preStr).root;
 58             root.rchild=new BiTree(preStr).root;
 59         }else {
 60             root=null;
 61         }
 62     }
 63     //先跟遍历二叉树的递归算法
 64     public void preOrderTraverse(BiTreeNode T){
 65         if (T!=null) {
 66             System.out.print(T.data);
 67             preOrderTraverse(T.lchild);
 68             preOrderTraverse(T.rchild);
 69         }
 70     }
 71     //先跟遍历二叉树的非递归算法
 72     public void preRootTraverse(){
 73         BiTreeNode T=root;
 74         if (T!=null) {
 75             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
 76             S.push(T);//根节点入栈
 77             while(!S.isEmpty()){
 78                 T=(BiTreeNode)S.pop();//移除栈顶元素，并返回其值
 79                 System.out.print(T.data);
 80                 while(T!=null){
 81                     if (T.lchild!=null) {//访问左孩子
 82                         System.out.print(T.lchild.data);
 83                     }
 84                     if (T.rchild!=null) {//右孩子非空入栈
 85                         S.push(T.rchild);
 86                     }
 87                     T=T.lchild;
 88                 }
 89             }
 90         }
 91     }
 92     //中跟遍历二叉树的递归算法
 93     public void inRootTraverse(BiTreeNode T){
 94         if (T!=null) {
 95             inRootTraverse(T.lchild);
 96             System.out.print(T.data);
 97             inRootTraverse(T.rchild);
 98         }
 99     }
100     //中跟遍历二叉树的非递归算法
101     public void inRootTraverse(){
102         BiTreeNode T=root;
103         if (T!=null) {
104             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
105             S.push(T);//根节点入栈
106             while(!S.isEmpty()){
107                 while(S.peek()!=null){
108                     //将栈顶节点的所有左孩子入栈
109                     S.push(((BiTreeNode)S.peek()).lchild);
110                 }
111                 S.pop();//空节点退栈
112                 if (!S.isEmpty()) {
113                     T=(BiTreeNode)S.pop();
114                     System.out.print(T.data);
115                     S.push(T.rchild);
116                 }
117             }
118         }
119     }
120     //后跟遍历二叉树的递归算法
121     public void postRootTraverse(BiTreeNode T){
122         if (T!=null) {
123             postRootTraverse(T.lchild);
124             postRootTraverse(T.rchild);
125             System.out.print(T.data);
126         }
127     }
128     //后跟遍历二叉树的非递归算法
129     public void postRootTraverse(){
130         BiTreeNode T=root;
131         if (T!=null) {
132             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
133             S.push(T);//根节点入栈
134             Boolean flag;//访问标记
135             BiTreeNode p=null;//p节点指向刚刚被访问过的节点
136             while(!S.isEmpty()){
137                 while(S.peek()!=null){
138                     //将栈顶节点的所有左孩子入栈
139                     S.push(((BiTreeNode)S.peek()).lchild);
140                 }
141                 S.pop();//空节点退栈
142                 while(!S.isEmpty()){
143                     T=(BiTreeNode)S.peek();
144                     if (T.rchild==null || T.rchild==p) {
145                         System.out.print(T.data);//访问节点
146                         S.pop();//移除栈顶元素
147                         p=T;//p指向刚被访问的节点
148                         flag=true;//设置访问变量
149                     }else {
150                         S.push(T.rchild);//右孩子节点入栈
151                         flag=false;//设置未被访问的变量
152                     }
153                     if (!flag) {
154                         break;
155                     }
156                 }
157             }
158         }
159     }
160     //层次遍历二叉树（左到右，上到小）
161     public void levelTraverse(){
162         BiTreeNode T=root;
163         if (T!=null) {
164             LinkQueue L=new LinkQueue();//构造队列
165             L.push(T);
166             while (!L.isEmpty()) {
167                 T=(BiTreeNode)L.poll();
168                 System.out.print(T.data);
169                 if (T.lchild!=null) {
170                     L.push(T.lchild);
171                 }
172                 if (T.rchild!=null) {
173                     L.push(T.rchild);
174                 }
175             }
176         }
177     }
178     //统计叶节点的数目
179     public int countLeafNode(BiTreeNode T){
180         int count =0;
181         if (T!=null) {
182             if (T.lchild==null && T.rchild==null) {
183                 count++;
184             }else {
185                 //加上左子树上面的叶子结点数目
186                 count +=countLeafNode(T.lchild);
187                 //加上右子树上面的叶子结点数目
188                 count +=countLeafNode(T.rchild);
189             }
190         }
191         return count;
192     }
193     //统计节点的数目
194     public int countNode(BiTreeNode T){
195         int count=0;
196         if (T!=null) {
197             count++;
198             count+=countNode(T.lchild);
199             count+=countNode(T.rchild);
200         }
201         return count;
202     }
203     
204     
205 }

二叉链表的递归实现和非递归实现

  1 package com.neusoft.Tree;
  2 import com.neusoft.Queue.LinkQueue;
  3 import com.neusoft.stack.LinkStack;
  4 /**
  5  * @author zhao-chj
  6  * 二叉链表存储二叉树
  7  * 1.导入链表和链栈的工具类
  8  */
  9 public class BiTree {
 10     private BiTreeNode root;
 11     public BiTreeNode getRoot() {
 12         return root;
 13     }
 14     public void setRoot(BiTreeNode root) {
 15         this.root = root;
 16     }
 17     public BiTree(){
 18         this.root=null;
 19     }
 20     public BiTree(BiTreeNode root){
 21         this.root=root;
 22     }
 23     //由先跟遍历和中根遍历创建一棵二叉树算法
 24     /**
 25      * @param preOrder 代表整棵树的先跟遍历
 26      * @param inOrder  整棵树的中根遍历
 27      * @param preIndex  先跟遍历从preOrder字符串中的开始位置
 28      * @param inIndex  是中根遍历从字符串inOrder中 的开始位置
 29      * @param count 树节点的个数
 30      */
 31     public BiTree(String preOrder,String inOrder,int preIndex,
 32             int inIndex,int count){
 33         if (count >0) {//先跟和中跟非空
 34             //取出先跟遍历字符串中的第一个元素作为根节点
 35             char r= preOrder.charAt(preIndex);
 36             int i=0;
 37             for(;i<count;i++){
 38                 //寻找根节点在中根遍历字符串中的索引
 39                 if (r==inOrder.charAt(inIndex+i)) {
 40                     break;
 41                 }
 42             }
 43             root = new BiTreeNode(r);//建立根节点
 44             root.lchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex+1
 45                     ,inIndex,i).root;//建立树的左子树
 46             root.rchild=new BiTree(preOrder,inOrder,preIndex+i+1
 47                     ,inIndex+i+1,count-i-1).root;//建立树的右子树
 48         }
 49     }
 50     //由标明空子树的先跟遍历创建一棵二叉树的算法
 51     private static int index=0;
 52     public BiTree(String preStr){
 53         //取出字符串索引为index的字符，且index自增1
 54         char c= preStr.charAt(index++);
 55         if (c!='#') {
 56             root=new BiTreeNode(c);
 57             root.lchild=new BiTree(preStr).root;
 58             root.rchild=new BiTree(preStr).root;
 59         }else {
 60             root=null;
 61         }
 62     }
 63     //先跟遍历二叉树的递归算法
 64     public void preOrderTraverse(BiTreeNode T){
 65         if (T!=null) {
 66             System.out.print(T.data);
 67             preOrderTraverse(T.lchild);
 68             preOrderTraverse(T.rchild);
 69         }
 70     }
 71     //先跟遍历二叉树的非递归算法
 72     public void preRootTraverse(){
 73         BiTreeNode T=root;
 74         if (T!=null) {
 75             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
 76             S.push(T);//根节点入栈
 77             while(!S.isEmpty()){
 78                 T=(BiTreeNode)S.pop();//移除栈顶元素，并返回其值
 79                 System.out.print(T.data);
 80                 while(T!=null){
 81                     if (T.lchild!=null) {//访问左孩子
 82                         System.out.print(T.lchild.data);
 83                     }
 84                     if (T.rchild!=null) {//右孩子非空入栈
 85                         S.push(T.rchild);
 86                     }
 87                     T=T.lchild;
 88                 }
 89             }
 90         }
 91     }
 92     //中跟遍历二叉树的递归算法
 93     public void inRootTraverse(BiTreeNode T){
 94         if (T!=null) {
 95             inRootTraverse(T.lchild);
 96             System.out.print(T.data);
 97             inRootTraverse(T.rchild);
 98         }
 99     }
100     //中跟遍历二叉树的非递归算法
101     public void inRootTraverse(){
102         BiTreeNode T=root;
103         if (T!=null) {
104             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
105             S.push(T);//根节点入栈
106             while(!S.isEmpty()){
107                 while(S.peek()!=null){
108                     //将栈顶节点的所有左孩子入栈
109                     S.push(((BiTreeNode)S.peek()).lchild);
110                 }
111                 S.pop();//空节点退栈
112                 if (!S.isEmpty()) {
113                     T=(BiTreeNode)S.pop();
114                     System.out.print(T.data);
115                     S.push(T.rchild);
116                 }
117             }
118         }
119     }
120     //后跟遍历二叉树的递归算法
121     public void postRootTraverse(BiTreeNode T){
122         if (T!=null) {
123             postRootTraverse(T.lchild);
124             postRootTraverse(T.rchild);
125             System.out.print(T.data);
126         }
127     }
128     //后跟遍历二叉树的非递归算法
129     public void postRootTraverse(){
130         BiTreeNode T=root;
131         if (T!=null) {
132             LinkStack S=new LinkStack();//构造栈
133             S.push(T);//根节点入栈
134             Boolean flag;//访问标记
135             BiTreeNode p=null;//p节点指向刚刚被访问过的节点
136             while(!S.isEmpty()){
137                 while(S.peek()!=null){
138                     //将栈顶节点的所有左孩子入栈
139                     S.push(((BiTreeNode)S.peek()).lchild);
140                 }
141                 S.pop();//空节点退栈
142                 while(!S.isEmpty()){
143                     T=(BiTreeNode)S.peek();
144                     if (T.rchild==null || T.rchild==p) {
145                         System.out.print(T.data);//访问节点
146                         S.pop();//移除栈顶元素
147                         p=T;//p指向刚被访问的节点
148                         flag=true;//设置访问变量
149                     }else {
150                         S.push(T.rchild);//右孩子节点入栈
151                         flag=false;//设置未被访问的变量
152                     }
153                     if (!flag) {
154                         break;
155                     }
156                 }
157             }
158         }
159     }
160     //层次遍历二叉树（左到右，上到小）
161     public void levelTraverse(){
162         BiTreeNode T=root;
163         if (T!=null) {
164             LinkQueue L=new LinkQueue();//构造队列
165             L.push(T);
166             while (!L.isEmpty()) {
167                 T=(BiTreeNode)L.poll();
168                 System.out.print(T.data);
169                 if (T.lchild!=null) {
170                     L.push(T.lchild);
171                 }
172                 if (T.rchild!=null) {
173                     L.push(T.rchild);
174                 }
175             }
176         }
177     }
178     //统计叶节点的数目
179     public int countLeafNode(BiTreeNode T){
180         int count =0;
181         if (T!=null) {
182             if (T.lchild==null && T.rchild==null) {
183                 count++;
184             }else {
185                 //加上左子树上面的叶子结点数目
186                 count +=countLeafNode(T.lchild);
187                 //加上右子树上面的叶子结点数目
188                 count +=countLeafNode(T.rchild);
189             }
190         }
191         return count;
192     }
193     //统计节点的数目
194     public int countNode(BiTreeNode T){
195         int count=0;
196         if (T!=null) {
197             count++;
198             count+=countNode(T.lchild);
199             count+=countNode(T.rchild);
200         }
201         return count;
202     }
203     
204     
205 }
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（2）测试代码

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class DebugBiTree {
 4     public BiTree createBitree2(){
 5            BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
 6            BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
 7            BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
 8            BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
 9            BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
10            BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
11            BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
12            BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
13            return  new BiTree(a);
14        }
15     public static void main(String[] args) {
16         DebugBiTree debug=new DebugBiTree();
17         BiTree biTree=debug.createBitree2();
18         BiTreeNode root=biTree.getRoot();
19         //Debug先根遍历
20         System.out.println("(递归)先根遍历序列为：");
21         biTree.preOrderTraverse(root);
22         System.out.println();
23         System.out.println("(非递归)先根遍历序列为：");
24         biTree.preRootTraverse();
25         System.out.println();
26         //Debug中根遍历
27         System.out.println("(递归)中根遍历序列为：");
28         biTree.inRootTraverse(root);
29         System.out.println();
30         System.out.println("(非递归)中根遍历序列为：");
31         biTree.inRootTraverse();
32         System.out.println();
33         //Debug后根遍历
34         System.out.println("(递归)后根遍历序列为：");
35         biTree.postRootTraverse(root);
36         System.out.println();
37         System.out.println("(非递归)后根遍历序列为：");
38         biTree.postRootTraverse();
39         System.out.println();
40         //Debug层次遍历
41         System.out.println("(层次遍历序列为：)");
42         biTree.levelTraverse();
43         System.out.println();
44     }
45 }

测试二叉树的递归和非递归实现方式

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class DebugBiTree {
 4     public BiTree createBitree2(){
 5            BiTreeNode d=new BiTreeNode('D');
 6            BiTreeNode g=new BiTreeNode('G');
 7            BiTreeNode h=new BiTreeNode('H');
 8            BiTreeNode e=new BiTreeNode('E',g,null);
 9            BiTreeNode b=new BiTreeNode('B',d,e);
10            BiTreeNode f=new BiTreeNode('F',null,h);
11            BiTreeNode c=new BiTreeNode('C',f,null);
12            BiTreeNode a=new BiTreeNode('A',b,c);
13            return  new BiTree(a);
14        }
15     public static void main(String[] args) {
16         DebugBiTree debug=new DebugBiTree();
17         BiTree biTree=debug.createBitree2();
18         BiTreeNode root=biTree.getRoot();
19         //Debug先根遍历
20         System.out.println("(递归)先根遍历序列为：");
21         biTree.preOrderTraverse(root);
22         System.out.println();
23         System.out.println("(非递归)先根遍历序列为：");
24         biTree.preRootTraverse();
25         System.out.println();
26         //Debug中根遍历
27         System.out.println("(递归)中根遍历序列为：");
28         biTree.inRootTraverse(root);
29         System.out.println();
30         System.out.println("(非递归)中根遍历序列为：");
31         biTree.inRootTraverse();
32         System.out.println();
33         //Debug后根遍历
34         System.out.println("(递归)后根遍历序列为：");
35         biTree.postRootTraverse(root);
36         System.out.println();
37         System.out.println("(非递归)后根遍历序列为：");
38         biTree.postRootTraverse();
39         System.out.println();
40         //Debug层次遍历
41         System.out.println("(层次遍历序列为：)");
42         biTree.levelTraverse();
43         System.out.println();
44     }
45 }
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（3）验证代码

    

 

posted @ 2017-05-03 08:30  CJZhaoSimons  阅读(891)  评论(0)  编辑  收藏  举报