Java中二叉樹的建立和各種遍歷實例代碼

更新時間：2018年01月05日 14:02:30 作者：GavinZhou_xd

這篇文章主要介紹了Java中二叉樹的建立和各種遍歷實例代碼，涉及樹節(jié)點的定義，后序遍歷，層序遍歷，深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先等相關(guān)內(nèi)容，具有一定借鑒價值,需要的朋友可以參考下

這是個常見的面試題，比如說通過二叉樹的先序和中序遍歷，得到二叉樹的層序遍歷等問題

先序+中序->建樹

假設(shè)現(xiàn)在有個二叉樹，如下：

此時遍歷順序是：

PreOrder: GDAFEMHZ 
InOrder: ADEFGHMZ 
PostOrder: AEFDHZMG

現(xiàn)在給出先序(preOrder)和中序(InOrder)，建立一顆二叉樹
或者給出中序(InOrder)和后序(PostOrder), 建立二叉樹，其實是一樣的

樹節(jié)點的定義:

class Tree{
	char val;
	Tree left;
	Tree right;
	Tree(char val, Tree left, Tree right){
		this.val = val;
		this.left = left;
		this.right = right;
	}
	Tree(){
	}
	Tree(char val){
		this.val = val;
		this.left = null;
		this.right =null;
	}
}

建樹:

public static Tree buildTree(char[] preOrder, char[] inOrder){
	//preOrder是先序序列
	//inOrder是中序序列
	if(preOrder == null || preOrder.length == 0){
		return null;
	}
	Tree root = new Tree(preOrder[0]);
	//找到inOrder中的root的位置
	int inOrderIndex = 0;
	for (char i = 0; i < inOrder.length; i++){
		if(inOrder[i] == root.val){
			inOrderIndex = i;
		}
	}
	//preOrder的左子樹和右子樹部分
	char[] preOrderLeft = Arrays.copyOfRange(preOrder, 1, 1+inOrderIndex);
	char[] preOrderRight = Arrays.copyOfRange(preOrder, 1+inOrderIndex, preOrder.length);
	//inOrder的左子樹和右子樹部分
	char[] inOrderLeft = Arrays.copyOfRange(inOrder, 0, inOrderIndex);
	char[] inOrderRight = Arrays.copyOfRange(inOrder, inOrderIndex+1, inOrder.length);
	//遞歸建立左子樹和右子樹
	Tree leftChild = buildTree(preOrderLeft, inOrderLeft);
	Tree rightChild = buildTree(preOrderRight, inOrderRight);
	root.left = leftChild;
	root.right = rightChild;
	return root;
}

中序+后序去建樹其實是一樣的，此處不寫了

各種遍歷

后序遍歷

public static void postOrderPrint(Tree root){
    //后續(xù)遍歷
    //左右根
    if(root.left != null){
      postOrderPrint(root.left);
    }
    if(root.right != null){
      postOrderPrint(root.right);
    }
    System.out.print(root.val + " ");
  }

舉一反三，先序和中序是一樣的，此處不寫了

層序遍歷

可以用一個隊列Queue，初始先把root節(jié)點加入到隊列，當(dāng)隊列不為空的時候取隊列頭的節(jié)點node，打印node的節(jié)點值，如果node的左右孩子不為空將左右孩子加入到隊列中即可

public static void layerOrderPrint(Tree root){
    if(root == null){
      return;
    }
    //層序遍歷
    Queue<Tree> qe = new LinkedList<Tree>();
    qe.add(root);
    while(!qe.isEmpty()){
      Tree node = qe.poll();
      System.out.print(node.val + " ");
      if(node.left != null){
        qe.add(node.left);
      }
      if(node.right != null){
        qe.add(node.right);
      }
    }
  }

深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先

其實就是換個說法而已，深度優(yōu)先不就是先序遍歷嘛，廣度優(yōu)先就是層序遍歷

public static void deepFirstPrint(Tree root){
    //深度優(yōu)先遍歷等價于先序遍歷
    //所以可以直接使用先序遍歷
    if(root == null){
      return;
    }
    System.out.print(root.val + " ");
    if(root.left != null){
      deepFirstPrint(root.left);
    }
    if(root.right != null){
      deepFirstPrint(root.right);
    }
  }

public static void deepFirstPrintNoneRec(Tree root){
    //深度優(yōu)先遍歷的非遞歸形式
    if(root == null){
      return;
    }
    Stack<Tree> st = new Stack<Tree>();
    st.add(root);
    while(!st.isEmpty()){
      Tree node = st.pop();
      System.out.print(node.val + " ");
      //棧是后進先出的
      //先加右孩子后加左孩子
      if(node.right != null){
        st.add(node.right);
      }
      if(node.left != null){
        st.add(node.left);
      }
    }
  }

main函數(shù)：

public static void main(String[] args) {
    char[] preOrder = "GDAFEMHZ".toCharArray();
    char[] inOrder = "ADEFGHMZ".toCharArray();
    Tree root = Main.buildTree(preOrder, inOrder);
//   Main.postOrderPrint(root); //后序遍歷
//   Main.layerOrderPrint(root); //層序遍歷
//   Main.deepFirstPrint(root); //深度優(yōu)先遍歷
//   Main.deepFirstPrintNoneRec(root); //深度優(yōu)先遍歷的非遞歸版本
  }

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java中二叉樹的建立和各種遍歷實例代碼的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站：

《Java編程求二叉樹的鏡像兩種方法介紹》

《Java語言描述二叉樹的深度和寬度》

《Java二叉樹路徑和代碼示例》

如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！

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