树的基本介绍和二叉树(BinaryTree)的介绍以及二叉树前中后序遍历

    技术2025-11-09  6

    树的基本介绍和二叉树(BinaryTree)的介绍以及二叉树前中后序遍历

    1.树(tree)

    为什么需要树这种数据结构 (1)数组存储方式的分析优点:通过下标方式访问元素,速度快。对于有序数组,还可使用二分查找提高检索速度。 缺点:如果要检索具体某个值,或者插入值(按一定顺序)会整体移动,效率较低 (2)链式存储方式的分析优点:在一定程度上对数组存储方式有优化(比如:插入一个数值节点,只需要将插入节点,链接到链表中即可, 删除效率也很好)。 缺点:在进行检索时,效率仍然较低,比如(检索某个值,需要从头节点开始遍历) 。 (3)树存储方式的分析能提高数据存储,读取的效率, 比如利用 二叉排序树(Binary Sort Tree),既可以保证数据的检索速度,同时也可以保证数据的插入,删除,修改的速度。树的示意图以及常用术语 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RtqIwW8a-1593856715672)(en-resource://database/827:0)] 树的常用术语(结合示意图理解): 节点根节点父节点子节点叶子节点 (没有子节点的节点)节点的权(节点值)路径(从root节点找到该节点的路线)层子树树的高度(最大层数)森林 :多颗子树构成森林

    2.二叉树(BinaryTree)

    关于二叉树的一些概念 树有很多种,每个节点最多只能有两个子节点的一种形式称为二叉树。二叉树的子节点分为左节点和右节点。如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层,并且结点总数= 2^n -1 , n 为层数,则我们称为满二叉树。如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层或者倒数第二层,而且最后一层的叶子节点在左边连续,倒数第二层的叶子节点在右边连续,我们称为完全二叉树。

    3.二叉树的遍历(递归实现)

    前序遍历: 先输出父节点,再遍历左子树和右子树中序遍历: 先遍历左子树,再输出父节点,再遍历右子树后序遍历: 先遍历左子树,再遍历右子树,最后输出父节点小结: 看输出父节点的顺序,就确定是前序,中序还是后序 对下图进行前中后序遍历 public class BinaryTreeDemo { public static void main(String[] args) { BinaryTree tree = new BinaryTree(); HeroNode root = new HeroNode(1, "宋江"); HeroNode node2 = new HeroNode(2, "吴用"); HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义"); HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲"); HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜"); //手动创建二叉树 tree.setRoot(root); root.setLeft(node2); root.setRight(node3); node3.setRight(node4); node3.setLeft(node5); //测试 System.out.println("前序遍历:" ); // 1,2,3,5,4 tree.preOrder(); System.out.println("中序遍历:" ); // 2,1,5,3,4 tree.infixOrder(); System.out.println("后序遍历:" ); // 2,5,4,3,1 tree.postOrder(); } } //创建二叉树类 BinaryTree class BinaryTree{ private HeroNode root; //父节点 private HeroNode left; //左子节点 private HeroNode right; //右子节点 public void setRoot(HeroNode root) { this.root = root; } //前序遍历 public void preOrder(){ if(root != null){ root.preOrder(); }else { System.out.println(" 二叉树为空,无法遍历"); } } //中序遍历 public void infixOrder(){ if(root != null){ root.infixOrder(); }else { System.out.println(" 二叉树为空,无法遍历"); } } //后序遍历 public void postOrder(){ if(root != null){ root.postOrder(); }else { System.out.println(" 二叉树为空,无法遍历"); } } } //创建结点类 class HeroNode{ private int no; private String name; private HeroNode left; //指向当前结点的左节点,默认为null private HeroNode right; //指向当前结点的右结点,默认为null public HeroNode(int no, String name) { 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; } @Override public String toString() { return "HeroNode{" + "no=" + no + ", name='" + name + '\'' + '}'; } //前序遍历的递归实现 public void preOrder(){ //先输出父节点 System.out.println(this); //递归向左子树前序遍历 if(this.left != null){ this.left.preOrder(); } //递归向右子树前序遍历 if(this.right != null){ this.right.preOrder(); } } //中序遍历的递归实现 public void infixOrder(){ //递归向左子树中序遍历 if (this.left != null){ this.left.infixOrder(); } //输出父节点 System.out.println(this); //递归向右子树中序遍历 if(this.right != null){ this.right.infixOrder(); } } //后序遍历的递归实现 public void postOrder(){ //递归向左子树后序遍历 if(this.left != null){ this.left.postOrder(); } //递归向右子树后续遍历 if(this.right != null){ this.right.postOrder(); } //输出父节点 System.out.println(this); } } 结果
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