java二叉树的查找(2)

2021/12/8 20:17:05

本文主要是介绍java二叉树的查找(2),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

一. 递归方式

1. 前序查找

  • 先判断当前节点是否要查找的节点
  • 当前节点有左子树,向左递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则向右递归,当前节点有右子树,向右递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则返回null
public HeroNode preOrderSearch(int i) {
        System.out.println("进入前序查找");
        //比较当前结点是不是
        if (this.id == i)
            return this;
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找,找到结点,则返回
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.preOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        //2.当前的结点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
        if (this.right != null) {
            node = this.right.preOrderSearch(i);
        }
        return node;
    }

2. 中序查找

  • 当前节点有左子树,向左递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则判断当前节点是否要查找的节点,如果是返回
  • 否则向右递归,当前节点有右子树,向右递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则返回null
 public HeroNode infixOrderSearch(int i) {
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.infixOrderSearch(i);
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        if (node != null)
            return node;
        //比较当前结点是不是
        if (this.id == i)
            return this;
        if (this.right != null) {
            node = this.right.infixOrderSearch(i);
        }
        return node;
    }

3. 后序查找

  • 当前节点有左子树,向左递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则向右递归,当前节点有右子树,向右递归,如果找到不为空的节点,说明查找成功
  • 否则判断当前节点是否要查找的节点,如果是返回
  • 否则返回null
 public HeroNode postOrderSearch(int i) {
        HeroNode node = null;
        if (this.left != null) {
            node = this.left.postOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        if (this.right != null) {
            node = this.right.postOrderSearch(i);
        }
        if (node != null)
            return node;
        System.out.println("进入后序查找");
        if (this.id == i)
            return this;
        return node;
    }

二、非递归方式查找

1.前序查找

  • 用一个栈储存当前节点
  • 若栈不为空,弹出栈中一个节点,判断当前节点是否要查找的节点,如果是返回
    • 否则若当前节点有右子树,右子树入栈
    • 若当前节点有左子树,左子树入栈
    • 栈为空,结束循环
  • 否则返回null
 public HeroNode preOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("前序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(this);
        while (!stack.isEmpty()) {
            HeroNode node = stack.pop();
            if (node.id == i)
                return node;
            if (node.right != null)
                stack.push(node.right);
            if (node.left != null)
                stack.push(node.left);
        }
        return null;
    }

2.中序查找

  • 用一个临时变量代替当前节点,创建一个栈
  • 若栈不为空或者当前节点不为空
    • 若当前节点不为空,则循环至最左节点
    • 若当前节点为空,栈弹出一个节点,判断当前节点是否为查找的节点,如果是返回
    • 如果不是,若该节点有右节点,令节点等于右节点
  • 否则返回null
 public HeroNode infixOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("中序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        while (!stack.isEmpty() || node != null) {
            if (node != null) {
                stack.push(node);
                node = node.left;
            } else {
                node = stack.pop();
                if (node.id == i) return node;
                node = node.right;
            }
        }
        return null;
    }

3.后续查找

  • 用一个临时变量代替当前节点,创建两个栈s1,s2,
  • 当前节点入栈S1
  • 若栈s1不为空,则弹出一个节点
    • 将当前节点入栈s2
    • 如果当前节点有左节点,则入栈s1
    • 如果当前节点有右节点,则入栈s1
  • 若栈s2不为空,依次弹出元素判断是否为查找值,否则返回null
 public HeroNode postOrderSearch1(int i) {
        System.out.println("后序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> s1 = new Stack<>();
        Stack<HeroNode> s2 = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        s1.push(node);
        while (!s1.isEmpty()){
            node=s1.pop();
            s2.push(node);
            if(node.left!=null){
                s1.push(node.left);
            }
            if(node.right!=null){
                s1.push(node.right);
            }
        }
        while (!s2.isEmpty()){
            node=s2.pop();
            if(node.id==i)
                return node;
        }
        return null;
    }
  • 用一个临时变量代替当前节点,lastnode代表最右节点;创建1个栈s1
  • 若当前节点不为空,则循环至最左节点入栈s1
  • 若栈s1不为空,则弹出一个节点
    • 若当前节点有有右节点,且右节点没有被访问过,则当前节点变为右节点,循环至右节点的最左节点
    • 否则判断当前是否为查找值,将当前节点的值赋给lastnode,标记已访问
  • 否则返回null
public HeroNode postOrderSearch2(int i) {
        System.out.println("后序非递归查找~~");
        Stack<HeroNode> s1 = new Stack<>();
        HeroNode node = this;
        HeroNode lasrnode = null;
        while (node!=null){
            s1.push(node);
                node=node.left;
        }
        while (!s1.isEmpty()){
            node=s1.pop();
            if(node.right!=null&& node.right!=lasrnode){
                s1.push(node);
                node=node.right;
                while (node!=null){
                    s1.push(node);
                    node=node.left;
                }
            }else {
                if(node.id==i)
                    return node;
                lasrnode=node;
            }
        }
        return null;
    }
}

三、二叉树删除节点

  •  因为我们的二叉树是单向的,所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点,而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结点.  
  •  如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点 就是要删除结点,就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)            
  •  如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点 就是要删除结点,就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)            
  •  如果第2和第3步没有删除结点,那么我们就需要向左子树进行递归删除            
  •  如果第4步也没有删除结点,则应当向右子树进行递归删除.
 public void delNode(int i) {
        if(root==null) return;
        if(root.id==i)
            root=null;
        else root.delNode(i);

    } 

public void delNode(int i) {
        if(this.left!=null&&this.left.id==i){
            this.left=null;
            return;
        }
        if(this.right!=null&&this.right.id==i){
            this.right=null;
            return;
        }
        if(this.left!=null)
            this.left.delNode(i);
        if(this.right!=null)
            this.right.delNode(i);
    }
  • 找到该值,如果该节点为叶子节点或者该节点只有左节点,返回该节点的左子树
  • 如果用该节点的右节点的最左节点与该节点进行值交换
  • 递归得到总树
 public HeroNode delNode1(HeroNode root,int i) {
        if (root == null) return root;
        if (root.id == i) {
            if (root.right == null) { // 这里第二次操作目标值:最终删除的作用
                return root.left;
            }
            HeroNode cur = root.right;
            while (cur.left!=null) {
                cur = cur.left;
            }
            HeroNode node = new HeroNode(root.id, root.name);
            root.id=cur.id;
            root.name=cur.name;
            cur.id=node.id;
            cur.name=node.name;// 这里第一次操作目标值:交换目标值其右子树最左面节点。仅仅是值替换,引用没有交换
        }
        root.left = delNode1(root.left, i);
        root.right = delNode1(root.right, i);
        return root;
    }

 



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