树的遍历:前序遍历,中序遍历,后序遍历。
假如现在有一棵树,如图:
树的遍历主要分为前序遍历、中序遍历和后序遍历。上面图的树遍历结果如下:
前序遍历:532468
中序遍历:234568
后序遍历:243865
可以简单理解(不严谨):以根节点为参考点,前序遍历是根节点首先输出,然后左子树输出,最后右子树输出;中序遍历是左子树先输出,根节点在中间输出,右子树最后输出;后续遍历是左子树,右子树,最后根节点最后输出。
这里以中序遍历分析一下:
1、首先遍历根节点,有左子树,所以遍历左子树3
2、3有左子树,所以遍历左子树2
3、2遍历左子树为null,所以返回2,然后输出2
4、接着遍历2的右子树,为null,返回2后,在返回3,接着输出3
5、然后遍历右子树4,4的左子树为null,返回4,接着输出4,然后接着遍历4的右子树,为null,然后返回3,再返回5,输出5.
6、返回5后,再遍历5的右子树,遍历和上面类似。最终输出:234568
代码如下:
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;
}
// 向二分搜索树中添加新的元素e
public void add(E e){
root = add(root, e);
}
// 向以node为根的二分搜索树中插入元素e,递归算法
// 返回插入新节点后二分搜索树的根
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;
}
// 看二分搜索树中是否包含元素e
public boolean contains(E e){
return contains(root, e);
}
// 看以node为根的二分搜索树中是否包含元素e, 递归算法
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);
}
// 二分搜索树的前序遍历
public void preOrder(){
System.out.print("前序遍历:");
preOrder(root);
}
// 前序遍历以node为根的二分搜索树, 递归算法
private void preOrder(Node node){
if(node == null)
return;
System.out.print(node.e + " ");
preOrder(node.left);
preOrder(node.right);
}
// 二分搜索树的中序遍历
public void inOrder(){
System.out.print("中序遍历:");
inOrder(root);
}
// 中序遍历以node为根的二分搜索树, 递归算法
private void inOrder(Node node){
if(node == null)
return;
inOrder(node.left);
System.out.print(node.e + " ");
inOrder(node.right);
}
// 二分搜索树的后序遍历
public void postOrder(){
System.out.print("后序遍历:");
postOrder(root);
}
// 后序遍历以node为根的二分搜索树, 递归算法
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为根节点,深度为depth的描述二叉树的字符串
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:
前序遍历:5 3 2 4 6 8
中序遍历:2 3 4 5 6 8
后序遍历:2 4 3 8 6 5 */
用递归,进行深度遍历。