Java实现二叉树的创建、递归/非递归遍历

最近复习数据结构中的二叉树的相关问题,在这里整理一下

这里包括:
1、二叉树的先序创建

2、二叉树的递归先序遍历

3、二叉树的非递归先序遍历

4、二叉树的递归中序遍历

5、二叉树的非递归中序遍历

6、二叉树的递归后序遍历

7、二叉树的非递归后序遍历

8、二叉树的层次遍历

 

 

 

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  1. /**二叉树的结点定义*/  
  2. class Node<T>{  
  3.     private T value;  
  4.     private Node<T> left;  
  5.     private Node<T> right;  
  6.       
  7.     public Node(){  
  8.     }  
  9.     public Node(Node<T> left, Node<T> right, T value){  
  10.         this.left = left;  
  11.         this.right = right;  
  12.         this.value = value;  
  13.     }  
  14.     public Node(T value){  
  15.         this(nullnull, value);  
  16.     }  
  17.       
  18.     public Node<T> getLeft(){  
  19.         return this.left;  
  20.     }  
  21.     public void setLeft(Node<T> left){  
  22.         this.left = left;  
  23.     }  
  24.     public Node<T> getRight(){  
  25.         return this.right;  
  26.     }  
  27.     public void setRight(Node<T> right){  
  28.         this.right = right;  
  29.     }  
  30.     public T getValue(){  
  31.         return this.value;  
  32.     }  
  33.     public void setValue(T value){  
  34.         this.value = value;  
  35.     }  
  36. }  



 

 

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  1. import java.io.File;  
  2. import java.io.FileNotFoundException;  
  3. import java.util.LinkedList;  
  4. import java.util.Scanner;  
  5.   
  6. /** 
  7.  * 二叉树的定义:或为空,或只有根节点,或有左子树和右子树(5种基本形态) 
  8.  * 二叉树性质: 
  9.  * 1、在二叉树的第i层上至多有2^(i-1)个结点(i>=1) 
  10.  * 2、深度为k的二叉树至多有2^(k) - 1个结点(k>=1) 
  11.  * 3、对于任何一颗二叉树,如果其终端结点数为n,度数为2的结点数为m,则n = m + 1 
  12.  * 4、具有n个结点的完全二叉树的深度为k = floor(log2(n)) + 1 
  13.  * 5、在含有n个结点的二叉链表中有n+1个空链域 
  14.  *  
  15.  * @author 小菜鸟 
  16.  *创建时间:2014-08-10 
  17.  */  
  18.   
  19. public class BinaryTree<T> {  
  20.   
  21.     /**二叉树的根节点*/  
  22.     private Node<T> root;  
  23.       
  24.     public BinaryTree(){}  
  25.     public BinaryTree(Node<T> root){  
  26.         this.root = root;  
  27.     }  
  28.       
  29.     /**先序遍历创建二叉树*/  
  30.     /**input.txt: - + a # # * # # / e # # f # # 
  31.      * # 代表空结点 
  32.      */  
  33.     public void createBiTree(){  
  34.         Scanner scn = null;  
  35.           
  36.         try {  
  37.             scn = new Scanner(new File("input.txt"));  
  38.         } catch (FileNotFoundException e) {  
  39.             e.printStackTrace();  
  40.         }  
  41.           
  42.         this.root = createBiTree(root, scn);  
  43.     }  
  44.     private Node<T> createBiTree(Node<T> node, Scanner scn) {  
  45.           
  46.         String temp = scn.next();  
  47.         if(temp.trim().equals("#")){  
  48.             return null;  
  49.         }  
  50.         else{  
  51.             node = new Node<T>((T)temp);  
  52.             node.setLeft(createBiTree(node.getLeft(), scn));  
  53.             node.setRight(createBiTree(node.getRight(), scn));  
  54.             return node;  
  55.         }  
  56.     }  
  57.       
  58.     /**先序递归遍历二叉树*/  
  59.     public void preOrderTraverse(){  
  60.         preOrderTraverse(root);  
  61.     }  
  62.     private void preOrderTraverse(Node<T> node) {  
  63.         if(node != null){  
  64.             System.out.println(node.getValue());  
  65.             preOrderTraverse(node.getLeft());  
  66.             preOrderTraverse(node.getRight());  
  67.         }  
  68.     }  
  69.       
  70.       
  71.     /**先序非递归遍历二叉树*/  
  72.     public void nrPreOrderTraverse(){  
  73.         Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();  
  74.         Node<T> node = root;  
  75.         while(node != null || !stack.isEmpty()){  
  76.             while(node != null){  
  77.                 System.out.println(node.getValue());  
  78.                 stack.push(node);  
  79.                 node = node.getLeft();  
  80.             }  
  81.             node = stack.pop();  
  82.             node = node.getRight();  
  83.         }  
  84.     }  
  85.       
  86.       
  87.       
  88.     /**中序递归遍历二叉树*/  
  89.     public void inOrderTraverse(){  
  90.         inOrderTraverse(root);  
  91.     }  
  92.     private void inOrderTraverse(Node<T> node) {  
  93.         if(node != null){  
  94.             inOrderTraverse(node.getLeft());  
  95.             System.out.println(node.getValue());  
  96.             inOrderTraverse(node.getRight());  
  97.         }  
  98.     }  
  99.       
  100.     /**中序非递归遍历二叉树*/  
  101.     public void nrInOrderTraverse(){  
  102.         Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();  
  103.         Node<T> node = root;  
  104.         while(node != null || !stack.isEmpty()){  
  105.             while(node != null){  
  106.                 stack.push(node);  
  107.                 node = node.getLeft();  
  108.             }  
  109.             node = stack.pop();  
  110.             System.out.println(node.getValue());  
  111.             node = node.getRight();  
  112.         }  
  113.     }  
  114.       
  115.     /**后序递归遍历二叉树*/  
  116.     public void postOrderTraverse(){  
  117.         postOrderTraverse(root);  
  118.     }  
  119.     private void postOrderTraverse(Node<T> node) {  
  120.         if(node != null){  
  121.             postOrderTraverse(node.getLeft());  
  122.             postOrderTraverse(node.getRight());  
  123.             System.out.println(node.getValue());  
  124.         }  
  125.     }  
  126.       
  127.     /**后序非递归遍历二叉树*/  
  128.     public void nrPostOrderTraverse(){  
  129.         Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();  
  130.         Node<T> node = root;  
  131.         Node<T> preNode = null;   //记录之前遍历的右结点  
  132.         while(node != null || !stack.isEmpty()){  
  133.             while(node != null){  
  134.                 stack.push(node);  
  135.                 node = node.getLeft();  
  136.             }  
  137.             node = stack.getTop();  
  138.               
  139.             /**如果右结点为空,或者右结点之前遍历过,打印根结点*/  
  140.             if(node.getRight() == null || node.getRight() == preNode){  
  141.                 System.out.println(node.getValue());  
  142.                 node = stack.pop();  
  143.                 preNode = node;  
  144.                 node = null;  
  145.             }  
  146.             else{  
  147.                 node = node.getRight();  
  148.             }  
  149.         }  
  150.     }  
  151.       
  152.       
  153.     /**层次遍历二叉树*/  
  154.     public void levelTraverse(){  
  155.         levelTraverse(root);  
  156.     }  
  157.     private void levelTraverse(Node<T> node) {  
  158.         Queue<Node<T>> queue = new Queue<Node<T>>();  
  159.         queue.push(node);  
  160.         while(!queue.isEmpty()){  
  161.             node = queue.pop();  
  162.             if(node != null){  
  163.                 System.out.println(node.getValue());  
  164.                 queue.push(node.getLeft());  
  165.                 queue.push(node.getRight());  
  166.             }  
  167.         }  
  168.     }  
  169.       
  170.       
  171.     public static void main(String[] args){  
  172.         BinaryTree<String> bt = new BinaryTree<String>();  
  173.         bt.createBiTree();  
  174.         //bt.preOrderTraverse();  
  175.         //bt.inOrderTraverse();  
  176.         //bt.postOrderTraverse();  
  177.         //bt.nrPreOrderTraverse();  
  178.         //bt.nrInOrderTraverse();  
  179.         //bt.nrPostOrderTraverse();  
  180.         bt.levelTraverse();  
  181.     }  
  182. }  

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