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樹的遍歷和代碼實現

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假如現在有一棵樹,如圖:

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樹的遍歷主要分為前序遍歷、中序遍歷和後序遍歷。上面圖的樹遍歷結果如下:

前序遍歷:532468

中序遍歷:234568

後序遍歷:243865

可以簡單理解(不嚴謹):以根節點為參考點,前序遍歷是根節點首先輸出,然後左子樹輸出,最後右子樹輸出;中序遍歷是左子樹先輸出,根節點在中間輸出,右子樹最後輸出;後續遍歷是左子樹,右子樹,最後根節點最後輸出。

這裏以中序遍歷分析一下:

1、首先遍歷根節點,有左子樹,所以遍歷左子樹3

2、3有左子樹,所以遍歷左子樹2

3、2遍歷左子樹為null,所以返回2,然後輸出2

4、接著遍歷2的右子樹,為null,返回2後,在返回3,接著輸出3

5、然後遍歷右子樹4,4的左子樹為null,返回4,接著輸出4,然後接著遍歷4的右子樹,為null,然後返回3,再返回5,輸出5.

6、返回5後,再遍歷5的右子樹,遍歷和上面類似。最終輸出:234568

代碼如下:

import java.util.Stack;

public class BST<E extends Comparable<E>> {

    private class Node {
        public E e;
        public Node left, right;

        public Node(E e) {
            
this.e = e; left = null; right = null; } } private Node root; private int size; public BST(){ root = null; size = 0; } public int size(){ return size; } public boolean isEmpty(){ return
size == 0; } // 向二分搜索樹中添加新的元素e public void add(E e){ root = add(root, e); } // 向以node為根的二分搜索樹中插入元素e,遞歸算法 // 返回插入新節點後二分搜索樹的根 private Node add(Node node, E e){ if(node == null){ size ++; return new Node(e); } if(e.compareTo(node.e) < 0) node.left = add(node.left, e); else if(e.compareTo(node.e) > 0) node.right = add(node.right, e); return node; } // 看二分搜索樹中是否包含元素e public boolean contains(E e){ return contains(root, e); } // 看以node為根的二分搜索樹中是否包含元素e, 遞歸算法 private boolean contains(Node node, E e){ if(node == null) return false; if(e.compareTo(node.e) == 0) return true; else if(e.compareTo(node.e) < 0) return contains(node.left, e); else // e.compareTo(node.e) > 0 return contains(node.right, e); } // 二分搜索樹的前序遍歷 public void preOrder(){ System.out.print("前序遍歷:"); preOrder(root); } // 前序遍歷以node為根的二分搜索樹, 遞歸算法 private void preOrder(Node node){ if(node == null) return; System.out.print(node.e + " "); preOrder(node.left); preOrder(node.right); } // 二分搜索樹的中序遍歷 public void inOrder(){ System.out.print("中序遍歷:"); inOrder(root); } // 中序遍歷以node為根的二分搜索樹, 遞歸算法 private void inOrder(Node node){ if(node == null) return; inOrder(node.left); System.out.print(node.e + " "); inOrder(node.right); } // 二分搜索樹的後序遍歷 public void postOrder(){ System.out.print("後序遍歷:"); postOrder(root); } // 後序遍歷以node為根的二分搜索樹, 遞歸算法 private void postOrder(Node node){ if(node == null) return; postOrder(node.left); postOrder(node.right); System.out.print(node.e + " "); } @Override public String toString(){ StringBuilder res = new StringBuilder(); generateString(root, 0, res); return res.toString(); } // 生成以node為根節點,深度為depth的描述二叉樹的字符串 private void generateString(Node node, int depth, StringBuilder res){ if(node == null){ res.append(generateDepthString(depth) + "null\n"); return; } res.append(generateDepthString(depth) + node.e + "\n"); generateString(node.left, depth + 1, res); generateString(node.right, depth + 1, res); } private String generateDepthString(int depth){ StringBuilder res = new StringBuilder(); for(int i = 0 ; i < depth ; i ++) res.append("--"); return res.toString(); } }
BST<Integer> bst = new BST<>();
        int[] nums = {5, 3, 6, 8, 4, 2};
        for(int num: nums)
            bst.add(num);
        bst.preOrder();
        System.out.println();

        bst.inOrder();
        System.out.println();

        bst.postOrder();
        System.out.println();
        /*output:
        前序遍歷:5 3 2 4 6 8 
        中序遍歷:2 3 4 5 6 8 
        後序遍歷:2 4 3 8 6 5 */

用遞歸,進行深度遍歷。

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