Qz学算法-数据结构篇(顺序存储二叉树、线索化+遍历)

package tree;

/**
 * @author LeeZhi
 * @version 1.0
 */
public class ArrBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = {1,2,3,4,5,6,7};
        //创建一个ArrBinaryTree
        ArrBinaryTree arrBinaryTree = new ArrBinaryTree(arr);
        arrBinaryTree.preOrder();
    }
}
//编写一个ArrayBinaryTree,实现顺序存储二叉树遍历
class ArrBinaryTree{
    private int[] arr;//存储数据节点的数组

    public ArrBinaryTree(int[]arr){
        this.arr = arr;
    }

    //重载preOrder
    public void preOrder(){
        this.preOrder(0);
    }

    //编写方法,完成顺序存储二叉树的前序遍历
    /**
     *
     * @param index 数组的下表
     */
    public void preOrder(int index){
        //如果数组为空,或者arr.length = 0
        if (arr ==null||arr.length ==0){
            System.out.println("数组为空,不能按照二叉树的前序遍历");
        }
        //输出当前这个元素
        System.out.println(arr[index]);
        //向左递归遍历
        if ((2*index+1)<arr.length){
            preOrder(2*index+1);
        }
        //向右递归遍历
        if ((index*2+2)<arr.length){
            preOrder(2*index+2);
        }
    }
}

package tree.threadedbinarytree;

import java.lang.reflect.Type;

/**
 * @author LeeZhi
 * @version 1.0
 */
public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
        HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
        HeroNode node3 = new HeroNode(6, "bob");
        HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary");
        HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king");
        HeroNode node6 = new HeroNode(14, "queen");

        //二叉树，后面我们要递归创建，现在简单处理使用手动创建
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);

        //测试线索化
        ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree();
        threadedBinaryTree.setRoot(root);
        threadedBinaryTree.threadedNodes();

        //测试
        HeroNode leftNode = node5.getLeft();
        System.out.println(leftNode);
    }
}
//创建HeroNode
class HeroNode {
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left; //默认null
    private HeroNode right; //默认null

    //说明
    //1.如果leftType==0表示指向的是左子树，如果1则表示指向前驱结点
    //2.//2.如果rightType=0表示指向是右子树，如果1表示指向后继结点
    private int leftType;
    private int rightType;

    public HeroNode(int no, String name) {
        super();
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name  +
                '}';
    }
}
//定义 ThreadedBinaryTree 二叉树 实现了线索化功能的二叉树
class ThreadedBinaryTree {
    private HeroNode root;

    //未了实现线索化,需要创建要给指向当前节点的前驱节点的指针
    //在递归进行线索化时，pre总是保留前一个结点
    private HeroNode pre = null;

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }


    //重载这个方法
    public void threadedNodes(){
        this.threadedNodes(root);
    }
    //编写对二叉树进行中序线索化的方法
    /**
     *
     * @param node 就是当前需要线索化的结点
     */
    public void threadedNodes(HeroNode node){
        //如果node == null ,不能线索化
        if (node==null){
            return;
        }
        //(一)先线索化左子树
        threadedNodes(node.getLeft());
        //(二)线素化当前结点[有点难度]

        //处理当前节点的前驱节点
        if (node.getLeft()==null){
            //让当前节点的左指针指向前驱节点
            node.setLeft(pre);
            //修改当前节点的左指针类型,指向前驱节点
            node.setLeftType(1);
        }
        //处理后继节点
        if (pre!=null&&pre.getRight()==null){
            //让前驱结点的右指针指向当前结点
            pre.setRight(node);
            pre.setRightType(1);

        }
        pre = node;
        //(三)在线索化右子树
        threadedNodes(node.getRight());
    }

}

//定义 ThreadedBinaryTree 二叉树 实现了线索化功能的二叉树
class ThreadedBinaryTree {
    private HeroNode root;

    //未了实现线索化,需要创建要给指向当前节点的前驱节点的指针
    //在递归进行线索化时，pre总是保留前一个结点
    private HeroNode pre = null;

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    //遍历线索化二叉树的方法
    public void threadList(){
        //定义一个变量,存储当前遍历节点,从root开始
        HeroNode node = root;
        while(node!=null){
            //循环的找到leftType == 1的节点,第一个找到就是8节点
            //后面随着遍历而变化,因为当leftType == 1 时,说明该节点是按照线索化
            //处理后的有效节点
            while(node.getLeftType()==0){
                node = node.getLeft();
            }

            //打印当前这个节点
            System.out.println(node);
            //如果当前节点的右指针指向的后继节点,就一直输出
            while(node.getRightType()==1){
                //获取到当前节点的后继节点
                node = node.getRight();
                System.out.println(node);
            }
            //替换这个遍历的节点
            node = node.getRight();
        }
    }

System.out.println("使用线索化的方式遍历是线索化的二叉树");
threadedBinaryTree.threadList();// 8 3 10 1 14 6
shu'chu
使用线索化的方式遍历是线索化的二叉树
HeroNode{no=8, name='mary}
HeroNode{no=3, name='jack}
HeroNode{no=10, name='king}
HeroNode{no=1, name='tom}
HeroNode{no=14, name='queen}
HeroNode{no=6, name='bob}