java二叉树的建立与应用代码
二叉树的建立与基本操作
二叉树的建立与基本操作二叉树是一种特殊的树形结构,它由节点(node)组成,每个节点最多有两个子节点。
二叉树的基本操作包括建立二叉树、遍历二叉树、查找二叉树节点、插入和删除节点等。
本文将详细介绍二叉树的建立和基本操作,并给出相应的代码示例。
一、建立二叉树建立二叉树有多种方法,包括使用数组、链表和前序、中序、后序遍历等。
下面以使用链表的方式来建立二叉树为例。
1.定义二叉树节点类首先,定义一个二叉树节点的类,包含节点值、左子节点和右子节点三个属性。
```pythonclass Node:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = None```2.建立二叉树使用递归的方法来建立二叉树,先构造根节点,然后递归地构造左子树和右子树。
```pythondef build_binary_tree(lst):if not lst: # 如果 lst 为空,则返回 Nonereturn Nonemid = len(lst) // 2 # 取 lst 的中间元素作为根节点的值root = Node(lst[mid])root.left = build_binary_tree(lst[:mid]) # 递归构造左子树root.right = build_binary_tree(lst[mid+1:]) # 递归构造右子树return root```下面是建立二叉树的示例代码:```pythonlst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]root = build_binary_tree(lst)```二、遍历二叉树遍历二叉树是指按照其中一规则访问二叉树的所有节点,常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
1.前序遍历前序遍历是指先访问根节点,然后访问左子节点,最后访问右子节点。
```pythondef pre_order_traversal(root):if root:print(root.value) # 先访问根节点pre_order_traversal(root.left) # 递归访问左子树pre_order_traversal(root.right) # 递归访问右子树```2.中序遍历中序遍历是指先访问左子节点,然后访问根节点,最后访问右子节点。
二叉树构造方法
பைடு நூலகம்
R->data = ch;
Create(R->lch); Create(R->rch);
//创建左子树 //创建右子树
}
}
2)根据前序遍历序列和中序遍历序列构造二叉链表的二叉树
如图 5-2 所示的二叉树的前序序列和中序序列为:ABDEFCGH 和 DBFEAGHC,则如 何创建二叉链表的二叉树呢?
编程思路:
递归实现创建操作时用来表示的结点的类型为指针的引用*&,这是通过函数参数传 递来使用的,目的是将指针本身传递给函数;非递归实现过程中没有参数调用,无法使 用*&类型,因此使用 **来传递结点指针的地址。
c.以类前序序列做为输入进行实现。
程序代码:
template <class T>
void BiTree<T>::Create(BiNode<T>** R)
{ BiNode<T>** stack[MAXSIZE]; int top =-1;
//定义顺序栈 //栈顶指针
char ch;
do
{
cin>>ch;
while(ch!=’#’)
{ *R = new BiNode<T>;
//创建结点,保存根结点指针的地址
(*R)->data=ch;
(*R)->lch =(*R)->rch = NULL;
b.使用非递归的方法创建二叉树必须要注意输入的参数类型**;
首先,**是指针的指针,也就是**类型的变量存储的数据是一个指针的地址。举个 例子,已知 int a=5;则 int *p=&a; int **pp = &p;则变量 a、p、pp 的关系如图所示:
数据结构(二十四)二叉树的链式存储结构(二叉链表)
数据结构(⼆⼗四)⼆叉树的链式存储结构(⼆叉链表) ⼀、⼆叉树每个结点最多有两个孩⼦,所以为它设计⼀个数据域和两个指针域,称这样的链表叫做⼆叉链表。
⼆、结点结构包括:lchild左孩⼦指针域、data数据域和rchild右孩⼦指针域。
三、⼆叉链表的C语⾔代码实现:#include "string.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "io.h"#include "math.h"#include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 *//* ⽤于构造⼆叉树********************************** */int index=1;typedef char String[24]; /* 0号单元存放串的长度 */String str;Status StrAssign(String T,char *chars){int i;if(strlen(chars)>MAXSIZE)return ERROR;else{T[0]=strlen(chars);for(i=1;i<=T[0];i++)T[i]=*(chars+i-1);return OK;}}/* ************************************************ */typedef char TElemType;TElemType Nil=''; /* 字符型以空格符为空 */Status visit(TElemType e){printf("%c ",e);return OK;}typedef struct BiTNode /* 结点结构 */{TElemType data; /* 结点数据 */struct BiTNode *lchild,*rchild; /* 左右孩⼦指针 */}BiTNode,*BiTree;/* 构造空⼆叉树T */Status InitBiTree(BiTree *T){*T=NULL;return OK;}/* 初始条件: ⼆叉树T存在。
p o l l 方 法 的 基 本 概 念
树的基本概念以及java实现二叉树(二)本文是我在学习了树后作的总结文章,接上篇文章,本节大致可以总结为:二叉树的遍历与实现(递归和非递归)获取二叉树的高度和度创建一棵二叉树其他应用(层序遍历,复制二叉树,判断二叉树是否相等)文章传送门:二叉树的遍历与实现递归实现二叉树的遍历非递归实现二叉树的遍历获取二叉树的高度和度获取二叉树高度获取二叉树的度非递归实现二叉树的遍历创建一棵二叉树其他应用(层序遍历,复制二叉树,判断二叉树是否相等)层序遍历通过前序遍历复制一棵二叉树判断两棵树是否相等4 二叉树的遍历与实现二叉树遍历:从树的根节点出发,按照某种次序依次访问二叉树中所有的结点,使得每个结点被访问仅且一次。
普遍有三种遍历方式,前序、中序和后序;这里有两个关键词:访问和次序。
有一个基本思想要注意下:一个根结点+左右子树均可以看作一棵二叉树4.1 递归实现二叉树的遍历4.1.1 前序遍历基本思想:若二叉树为空,则返回。
否则从根结点开始,优先访问根结点,再前序遍历左子树,前序遍历右子树,即根——左——右图中按照前序遍历的访问结果为:A、B、D、G、H、C、E、I、F使用代码递归来实现前序遍历,如下所示:* 前序遍历(中左右)* output:A、B、D、G、H、C、E、I、F* @param rootpublic void preOrder(TreeNode root) {if (root == null) {System.out.println("preOrder data:" + root.getData());preOrder(root.leftChild);preOrder(root.rightChild);4.1.2 中序遍历基本思想:若二叉树为空,则返回。
否则优先中序遍历左子树,再访问根结点,再后序遍历右子树,即左——根——右图中按照中序遍历的访问结果为:G、D、H、B、A、E、I、C、F使用代码递归来实现中序遍历,如下所示:* 中序遍历(左中右)* output:G、D、H、B、A、E、I、C、F* @param rootpublic void midOrder(TreeNode root) {if (root == null) {midOrder(root.leftChild);System.out.println("midOrder data:" + root.getData());midOrder(root.rightChild);4.1.3 后序遍历基本思想:若二叉树为空,则返回。
二叉树的建立方法总结
⼆叉树的建⽴⽅法总结之前已经介绍了⼆叉树的四种遍历(如果不熟悉),下⾯介绍⼀些⼆叉树的建⽴⽅式。
⾸先需要明确的是,由于⼆叉树的定义是递归的,所以⽤递归的思想建⽴⼆叉树是很⾃然的想法。
1. 交互式问答⽅式这种⽅式是最直接的⽅式,就是先询问⽤户根节点是谁,然后每次都询问⽤户某个节点的左孩⼦是谁,右孩⼦是谁。
代码如下(其中字符'#'代表空节点):#include <cstdio>#include <cstdlib>using namespace std;typedef struct BTNode *Position;typedef Position BTree;struct BTNode{char data;Position lChild, rChild;};BTree CreateBTree(BTree bt, bool isRoot){char ch;if (isRoot)printf("Root: ");fflush(stdin); /* 清空缓存区 */scanf("%c", &ch);fflush(stdin);if (ch != '#'){isRoot = false;bt = new BTNode;bt->data = ch;bt->lChild = NULL;bt->rChild = NULL;printf("%c's left child is: ", bt->data);bt->lChild = CreateBTree(bt->lChild, isRoot);printf("%c's right child is: ", bt->data);bt->rChild = CreateBTree(bt->rChild, isRoot);}return bt;}int main(){BTree bt;bt = CreateBTree(bt, true);LevelOrderTraversal(bt); /* 层序遍历 */return0;}2. 根据先序序列例如输⼊序列ABDH##I##E##CF#J##G##(#表⽰空),则会建⽴如下图所⽰的⼆叉树思路和第⼀种⽅式很相似,只是代码实现细节有⼀点区别,这⾥给出创建函数BTree CreateBTree(){BTree bt = NULL;char ch;scanf("%c", &ch);if (ch != '#'){bt = new BTNode;bt->data = ch;bt->lChild = CreateBTree();bt->rChild = CreateBTree();}return bt;}3. 根据中序序列和后序序列和⽅式⼆不同的是,这⾥的序列不会给出空节点的表⽰,所以如果只给出先序序列,中序序列,后序序列中的⼀种,不能唯⼀确定⼀棵⼆叉树。
数据结构二叉树的基本操作代码
数据结构二叉树的基本操作代码x#include<iostream>using namespace std;//二叉树的结构struct TreeNode{int data;//节点的值TreeNode *left;//指向左子树TreeNode *right;//指向右子树};//插入节点void insert(TreeNode *&tree, int val){if(tree == NULL){tree = new TreeNode;tree->data = val;tree->left = tree->right = NULL;}else if(val<=tree->data)//小于根节点的值则插入到左子树 insert(tree->left, val);else if(val>tree->data)//大于根节点的值则插入到右子树 insert(tree->right,val);}//查找节点TreeNode* find(TreeNode *tree,int val){if (tree == NULL)//树为空,无法查找return NULL;else if (val == tree->data)//值和节点的值相等,返回该节点return tree;else if (val < tree->data)//值小于节点的值,查找左子树 return find(tree->left,val);else if (val > tree->data)//值大于节点的值,查找右子树 return find(tree->right,val);elsereturn NULL;//无法查找}//遍历二叉树//先序遍历void preOrder(TreeNode *tree){if(tree != NULL){cout<< tree->data <<'t'; //先访问根节点preOrder(tree->left); //再遍历左子树 preOrder(tree->right); //最后遍历右子树 }}//中序遍历void inOrder(TreeNode *tree){if(tree != NULL){inOrder(tree->left); //先遍历左子树 cout<< tree->data <<'t'; //再访问根节点inOrder(tree->right); //最后遍历右子树 }}//后序遍历void postOrder(TreeNode *tree){if(tree != NULL){postOrder(tree->left); //先遍历左子树 postOrder(tree->right); //再遍历右子树 cout<< tree->data <<'t'; //最后访问根节点 }}//查找最大值TreeNode* findMax(TreeNode *tree){if(tree == NULL)return NULL;else if(tree->right == NULL)return tree;elsereturn findMax(tree->right);}//查找最小值TreeNode* findMin(TreeNode *tree){if(tree == NULL)return NULL;else if(tree->left == NULL)return tree;elsereturn findMin(tree->left);}//删除节点void remove(TreeNode *&tree, int val){if(tree == NULL)return;else if(val < tree->data)remove(tree->left, val);else if(val > tree->data)remove(tree->right, val);else//找到要删除的节点{if(tree->left != NULL && tree->right != NULL)//左右子树均不为空{TreeNode *temp = tree;TreeNode *max = findMax(tree->left);//查找左子树的最大结点tree->data = max->data;//将最大结点的值替换到要删除的节点remove(temp->left, max->data);//将最大结点删掉}else//只有一边的子节点不为空或者左右节点都为空{TreeNode *temp = tree;if(tree->left == NULL)//如果左节点为空,就将右节点提升 tree = tree->right;else if(tree->right == NULL)//如果右节点为空,就将左节点提升tree = tree->left;delete temp;//删掉要删除的节点}}}int main(){TreeNode *tree = NULL; //声明一个空树int arr[10] = {12, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 5, 2, 8};for(int i=0; i<10; i++){insert(tree, arr[i]);//把数组元素插入到树当中}cout<<'先序遍历:';preOrder(tree);cout<<endl;cout<<'中序遍历:';inOrder(tree);cout<<endl;cout<<'后序遍历:';postOrder(tree);cout<<endl;cout<<'查找节点数据:4';TreeNode *findNode = find(tree, 4);if(findNode != NULL)//如果节点存在cout<<'找到了,节点的值是:'<<findNode->data;else//如果节点不存在cout<<'没有找到';cout<<endl;cout<<'查找树的最大值:'<<findMax(tree)->data<<endl; cout<<'查找树的最小值:'<<findMin(tree)->data<<endl; cout<<'删除节点:。
java实现二叉树的基本操作
java实现二叉树的基本操作一、二叉树的定义树是计算机科学中的一种基本数据结构,表示以分层方式存储的数据集合。
树是由节点和边组成的,每个节点都有一个父节点和零个或多个子节点。
每个节点可以对应于一定数据,因此树也可以被视作提供快速查找的一种方式。
若树中每个节点最多只能有两个子节点,则被称为二叉树(Binary Tree)。
二叉树是一种递归定义的数据结构,它或者为空集,或者由一个根节点以及左右子树组成。
如果左子树非空,则左子树上所有节点的数值均小于或等于根节点的数值;如果右子树非空,则右子树上所有节点的数值均大于或等于根节点的数值;左右子树本身也分别是二叉树。
在计算机中实现二叉树,通常使用指针来表示节点之间的关系。
在Java中,定义一个二叉树节点类的代码如下:```public class BinaryTree {int key;BinaryTree left;BinaryTree right;public BinaryTree(int key) {this.key = key;}}```在这个类中,key字段表示该节点的数值;left和right字段分别表示这个节点的左右子节点。
1. 插入节点若要在二叉树中插入一个节点,首先需要遍历二叉树,找到一个位置使得插入新节点后,依然满足二叉树的定义。
插入节点的代码可以写成下面这个形式:```public void insert(int key) {BinaryTree node = new BinaryTree(key); if (root == null) {root = node;return;}BinaryTree temp = root;while (true) {if (key < temp.key) {if (temp.left == null) {temp.left = node;break;}temp = temp.left;} else {if (temp.right == null) {temp.right = node;break;}temp = temp.right;}}}```上面的代码首先创建了一个新的二叉树节点,然后判断二叉树根是否为空,若为空,则将这个节点作为根节点。
写出由后根和中根遍历序列建二叉树的算法
写出由后根和中根遍历序列建二叉树的算法由后根和中根遍历序列建二叉树的算法,可以分为以下几个步骤:1. 从后根遍历序列中选取最后一个节点作为根节点。
2. 在中根遍历序列中找到根节点的位置,将中根遍历序列分为左右两个子序列。
3. 根据左子序列和右子序列的长度,将后根遍历序列分为左右两个子序列。
4. 递归处理左子树和右子树,分别以左子序列和右子序列为后根遍历序列,以左子序列和右子序列为中根遍历序列。
具体实现可以参考以下的伪代码:```function buildTree(postorder, inorder)if postorder is empty or inorder is emptyreturn null// 从后根遍历序列中选取最后一个节点作为根节点root = stnode = new TreeNode(root)// 在中根遍历序列中找到根节点的位置index = inorder.indexOf(root)// 将中根遍历序列分为左右两个子序列leftInorder = inorder[0...index-1]rightInorder = inorder[index+1...inorder.length-1]// 根据左子序列和右子序列的长度,将后根遍历序列分为左右两个子序列leftPostorder = postorder[0...leftInorder.length-1]rightPostorder = postorder[leftInorder.length...postorder.length-2]// 递归处理左子树和右子树node.left = buildTree(leftPostorder, leftInorder)node.right = buildTree(rightPostorder, rightInorder)return node```以上就是由后根和中根遍历序列建二叉树的算法。
二叉树实现及应用实验报告
二叉树实现及应用实验报告实验名称:二叉树实现及应用实验目的:1. 实现二叉树的创建、插入和删除操作。
2. 学习二叉树的遍历方法,并能够应用于实际问题。
3. 掌握二叉树在数据结构和算法中的一些常用应用。
实验内容:1. 实现二叉树的创建、插入和删除操作,包括二叉树的构造函数、插入函数和删除函数。
2. 学习二叉树的三种遍历方法:前序遍历、中序遍历和后序遍历,并应用于实际问题。
3. 掌握二叉树的一些常用应用,如二叉搜索树、平衡二叉树和哈夫曼树等。
实验步骤:1. 创建二叉树的结构体,包括树节点和树的根节点。
2. 实现二叉树的构造函数,用于创建二叉树的根节点。
3. 实现二叉树的插入函数,用于将元素插入到二叉树中的合适位置。
4. 实现二叉树的删除函数,用于删除二叉树中的指定元素。
5. 学习并实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历函数。
6. 运用二叉树的遍历方法解决实际问题,如查找二叉树中的最大值和最小值。
7. 学习并应用二叉搜索树、平衡二叉树和哈夫曼树等常用二叉树结构。
实验结果:1. 成功创建、插入和删除二叉树中的元素,实现了二叉树的基本操作。
2. 正确实现了二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历,并能够正确输出遍历结果。
3. 通过二叉树的遍历方法成功解决了实际问题,如查找二叉树中的最大值和最小值。
4. 学习并熟练应用了二叉搜索树、平衡二叉树和哈夫曼树等常用二叉树结构,丰富了对二叉树的理解。
实验分析:1. 二叉树是一种重要的数据结构,具有较好的数据存储和查找性能,广泛应用于计算机科学和算法领域。
2. 通过实验,我们深入了解了二叉树的创建、插入和删除操作,以及前序遍历、中序遍历和后序遍历的原理和应用。
3. 实际问题往往可以转化为二叉树的遍历问题进行求解,通过实验,我们成功应用了二叉树的遍历方法解决了实际问题。
4. 熟练掌握二叉搜索树、平衡二叉树和哈夫曼树的原理和应用,对于提高我们在数据结构和算法方面的设计能力具有重要意义。
建立二叉树的代码c语言
建立二叉树的代码c语言建立二叉树的代码C语言二叉树是一种非常常见的数据结构,它可以用来存储和处理各种类型的数据。
在C语言中,我们可以使用指针来实现二叉树的建立和操作。
下面是一个简单的二叉树建立的代码示例:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>// 定义二叉树节点结构体typedef struct TreeNode {int data; // 节点数据struct TreeNode *left; // 左子树指针struct TreeNode *right; // 右子树指针} TreeNode;// 创建新节点TreeNode* createNode(int data) {TreeNode* newNode = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); newNode->data = data;newNode->left = NULL;newNode->right = NULL;return newNode;}// 插入节点TreeNode* insertNode(TreeNode* root, int data) { if (root == NULL) {return createNode(data);}if (data < root->data) {root->left = insertNode(root->left, data);} else {root->right = insertNode(root->right, data); }return root;}// 中序遍历void inorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == NULL) {return;}inorderTraversal(root->left);printf("%d ", root->data);inorderTraversal(root->right);}int main() {// 创建根节点TreeNode* root = createNode(5);// 插入节点insertNode(root, 3);insertNode(root, 7);insertNode(root, 1);insertNode(root, 9);// 中序遍历inorderTraversal(root);return 0;}在这个示例中,我们首先定义了一个二叉树节点结构体,包含节点数据和左右子树指针。
实现二叉树的各种基本运算的算法代码
实现二叉树的各种基本运算的算法代码(一)创建二叉树1. 二叉树的链表存储结构://定义二叉树的链表存储结构typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode *lchild, *rchild;} BiTNode, *BiTree;2.利用二叉树的链表存储结构,创建一棵二叉树//根据二叉树的链表存储结构,创建一棵二叉树BiTree CreateBiTree(BiTree T){char c;scanf(&c);if(c=='#')T=NULL;else{T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); // 产生根节点 T->data=c; // 生成根结点T->lchild = CreateBiTree(T->lchild); // 构造左子树 T->rchild = CreateBiTree(T->rchild); // 构造右子树 }return T;}(二)二叉树的遍历1.先序遍历// 先序遍历:根左右void PreOrderTraverse(BiTree T){if(T==NULL)return;printf('%c',T->data); // 访问根结点PreOrderTraverse(T->lchild); // 遍历左子树PreOrderTraverse(T->rchild); // 遍历右子树}2.中序遍历// 中序遍历:左根右void InOrderTraverse(BiTree T){if(T==NULL)return;InOrderTraverse(T->lchild); // 遍历左子树 printf('%c',T->data); // 访问根结点InOrderTraverse(T->rchild); // 遍历右子树 }3.后序遍历// 后序遍历:左右根void PostOrderTraverse(BiTree T){if(T==NULL)return;PostOrderTraverse(T->lchild); // 遍历左子树 PostOrderTraverse(T->rchild); // 遍历右子树 printf('%c',T->data); // 访问根结点}(三)二叉树的其他基本运算1.计算二叉树的结点数// 计算二叉树的结点数int CountTreeNode(BiTree T){if(T==NULL)return 0; // 二叉树T为空时,结点数为0elsereturnCountTreeNode(T->lchild)+CountTreeNode(T->rchild)+1; }2.计算二叉树的深度// 计算二叉树的深度int TreeDepth(BiTree T){int depL, depR;if(T==NULL)return 0; // 二叉树T为空时,深度为0else{depL = TreeDepth(T->lchild); // 左子树深度depR = TreeDepth(T->rchild); // 右子树深度if(depL > depR)return depL+1;elsereturn depR+1;}}。
二叉树的建立和遍历实验报告
二叉树的建立和遍历实验报告一、引言(100字)二叉树是一种常见的数据结构,它由根节点、左子树和右子树组成,具有递归性质。
本次实验的目的是了解二叉树的建立过程和遍历算法,以及熟悉二叉树的相关操作。
本实验采用C语言进行编写。
二、实验内容(200字)1.二叉树的建立:通过输入节点的值,逐个建立二叉树的节点,并通过指针连接起来。
2.二叉树的遍历:实现二叉树的三种常用遍历算法,即前序遍历、中序遍历和后序遍历。
三、实验过程(400字)1.二叉树的建立:首先,定义二叉树的节点结构,包含节点值和指向左右子树的指针;然后,通过递归的方式,依次输入节点的值,创建二叉树节点,建立好节点之间的连接。
2.二叉树的前序遍历:定义一个函数,实现前序遍历的递归算法,先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树。
3.二叉树的中序遍历:同样,定义一个函数,实现中序遍历的递归算法,先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树。
4.二叉树的后序遍历:同样,定义一个函数,实现后序遍历的递归算法,先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。
四、实验结果(300字)通过实验,我成功建立了一个二叉树,并实现了三种遍历算法。
对于建立二叉树来说,只要按照递归的思路,先输入根节点的值,再分别输入左子树和右子树的值,即可依次建立好节点之间的连接。
建立好二叉树后,即可进行遍历操作。
在进行遍历算法的实现时,我首先定义了一个函数来进行递归遍历操作。
在每一次递归调用中,我首先判断当前节点是否为空,若为空则直接返回;若不为空,则按照特定的顺序进行遍历操作。
在前序遍历中,我先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树;在中序遍历中,我先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树;在后序遍历中,我先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。
通过运行程序,我成功进行了二叉树的建立和遍历,并得到了正确的结果。
可以看到,通过不同的遍历顺序,可以获得不同的遍历结果,这也是二叉树遍历算法的特性所在。
创建二叉树的三种算法
创建二叉树的三种算法1.递归算法递归算法是最直观也是最常用的创建二叉树的方法之一、递归算法通过递归地创建左子树和右子树来构建完整的二叉树。
具体步骤如下:-创建一个二叉树结构的定义,包含一个存储数据的变量和左右子节点。
-如果当前节点为空,直接将新节点插入当前位置。
-如果新节点的值小于当前节点的值,递归地将新节点插入当前节点的左子树。
-如果新节点的值大于等于当前节点的值,递归地将新节点插入当前节点的右子树。
递归算法的示例代码如下所示:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val):self.val = valself.left = Noneself.right = Nonedef insert(root, val):if root is None:return TreeNode(val)if val < root.val:root.left = insert(root.left, val)elif val >= root.val:root.right = insert(root.right, val)return root```2.先序遍历算法先序遍历算法通过遍历给定的节点集合,按照先序的顺序将节点逐个插入到二叉树中。
这种算法可以使用栈来实现。
具体步骤如下:-创建一个空栈,同时创建一个新节点的拷贝作为当前节点。
-依次遍历给定的节点集合,如果新节点的值小于当前节点的值,将当前节点的左子节点指向新节点,并将新节点入栈,并将新节点移动到当前节点的左子节点。
-如果新节点的值大于等于当前节点的值,重复上述过程,直到找到一个合适的位置并插入新节点。
-当遍历完所有节点后,返回二叉树的根节点。
先序遍历算法的示例代码如下所示:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val): self.val = valself.left = Noneself.right = Nonedef insert(root, val): if root is None:return TreeNode(val) stack = []cur = rootwhile True:if val < cur.val:if not cur.left:cur.left = TreeNode(val) breakelse:cur = cur.leftelse:if not cur.right:cur.right = TreeNode(val)breakelse:cur = cur.rightreturn root```3.层次遍历算法层次遍历算法通过逐层遍历给定的节点集合,按照从上到下、从左到右的顺序将节点逐个插入到二叉树中。
表达式二叉树的构建
表达式二叉树的构建
在计算机科学中,表达式二叉树是一种数据结构,用于表示数学表达式。
表达式二叉树通常使用二叉树的数据结构来表示数学表达式的运算符和操作数。
下面是一个简单的示例,说明如何构建一个表达式二叉树。
假设我们有一个数学表达式:(a + b) * (c - d) / e。
我们可以将这个表达式转换为一个二叉树,其根节点表示整个表达式,左子树表示第一个括号内的表达式,右子树表示第二个括号内的表达式。
下面是构建这个表达式二叉树的步骤:
1. 首先,将表达式转换为后缀表达式(也叫逆波兰表示法)。
后缀表达式是一种不需要括号的表示法,运算符位于操作数之后。
对于上面的例子,后缀表达式为:abc+d-e*。
2. 根据后缀表达式构建二叉树。
根节点是一个新的节点,它的左子树表示第一个操作数和第一个运算符(a、b、+),右子树表示第二个操作数和第二个运算符(c、d、-)。
根节点的父节点表示整个表达式。
3. 继续按照后缀表达式的顺序构建子树,直到所有的操作数和运算符都被处理。
通过这个过程,我们可以构建一个表示给定数学表达式
的二叉树。
然后,可以使用这个二叉树来进行表达式的求值和化简等操作。
二叉树的创建与遍历的实验总结
二叉树的创建与遍历的实验总结引言二叉树是一种重要的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用。
了解二叉树的创建和遍历方法对于数据结构的学习和算法的理解至关重要。
本文将对二叉树的创建和遍历进行实验,并总结相应的经验和思考。
二叉树的定义在开始实验之前,我们首先需要了解二叉树的定义和基本概念。
二叉树是一种每个节点最多拥有两个子节点的树形结构。
每个节点包含一个值和指向其左右子节点的指针。
根据节点的位置,可以将二叉树分为左子树和右子树。
创建二叉树二叉树的创建可以采用多种方法,包括手动创建和通过编程实现。
在实验中,我们主要关注通过编程方式实现二叉树的创建。
1. 递归方法递归是一种常用的创建二叉树的方法。
通过递归,我们可以从根节点开始,逐层创建左子树和右子树。
具体步骤如下:1.创建一个空节点作为根节点。
2.递归地创建左子树。
3.递归地创建右子树。
递归方法的代码实现如下所示:class TreeNode:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = Nonedef create_binary_tree(values):if not values:return None# 使用队列辅助创建二叉树queue = []root = TreeNode(values[0])queue.append(root)for i in range(1, len(values)):node = TreeNode(values[i])# 当前节点的左子节点为空,则将新节点作为左子节点if not queue[0].left:queue[0].left = node# 当前节点的右子节点为空,则将新节点作为右子节点elif not queue[0].right:queue[0].right = node# 当前节点的左右子节点已经齐全,可以从队列中删除该节点queue.pop(0)# 将新节点添加到队列中,下一次循环时可以使用该节点queue.append(node)return root2. 非递归方法除了递归方法,我们还可以使用非递归方法创建二叉树。
Java实现二叉树,Java实现队列
Java实现二叉树,Java实现队列实验 Java 实现二叉树一、实验目的利用JAVA的代码实现二叉树的结构二、实验代码定义一个结点类:package com.xiao.tree; /** ** @author WJQ 树结点类 */public class TreeNode { /*存数据的*/private Object value; /*左孩子结点*/private TreeNode leftChild; /*右孩子结点*/private TreeNode rightChild; /*以下是setter和getter方法*/ public Object getValue() { return value; }public void setValue(Object value) { this.value = value; }public TreeNode getLeftChild() {return leftChild;}public void setLeftChild(TreeNode leftChild) { this.leftChild = leftChild; }public TreeNode getRightChild() { return rightChild; }public void setRightChild(TreeNode rightChild) { this.rightChild = rightChild; } }定义一个树类:package com.xiao.tree; /** ** @author WJQ* 树的结构,树中只有结点 */public class Tree { /*结点属性*/private TreeNode node;public TreeNode getNode() { return node; }public void setNode(TreeNode node) { this.node = node; } }//定义一个队列类:package com.xiao.tree; /*** @author WJQ* 该类是在向树中加入结点时需要使用的*/import java.util.LinkedList;public class Queue {private LinkedList list; }/*一初始化就new一个list*/public Queue(){list = new LinkedList(); }/*结点入队列*/public void enQueue(TreeNode node){ this.list.add(node); } /*队首元素出队列*/public TreeNode outQueue(){return this.list.removeFirst(); }/*队列是否为空*/public boolean isEmpty(){return this.list.isEmpty(); }public LinkedList getList() { return list; }public void setList(LinkedList list) { this.list = list; }//定义一个二叉树类: package com.xiao.tree; /*** @author WJQ 二叉树,增加结点,前序遍历,中序遍历,后序遍历 */public class BinaryTree {private Tree tree; private Queue queue;/* 构造函数,初始化的时候就生成一棵树 */ public BinaryTree() { tree = new Tree(); }/* 向树中插入结点 */public void insertNode(TreeNode node) {/* 如果树是空树,则生成一颗树,之后把当前结点插入到树中,作为根节点 ,根节点处于第0层 */if (tree.getNode() == null) { tree.setNode(node); return; } else {/* 根节点入队列 */queue = new Queue();queue.enQueue(tree.getNode()); /** 队列不空,取出队首结点,如果队首结点的左右孩子有一个为空的或者都为空,则将新结点插入到相应的左右位置,跳出循环,如果左右孩子都不为空* ,则左右孩子入队列,继续while循环*/while (!queue.isEmpty()) {TreeNode temp = queue.outQueue(); if (temp.getLeftChild() == null){ temp.setLeftChild(node); return;} else if (temp.getRightChild() == null) { temp.setRightChild(node); return; } else {/* 左右孩子不空,左右孩子入队列 */}}}queue.enQueue(temp.getLeftChild());queue.enQueue(temp.getRightChild()); } }/* 中序遍历 */public void midOrder(TreeNode node) { if (node != null) {this.midOrder(node.getLeftChild()); System.out.println(node.getValue()); this.midOrder(node.getRightChild()); } }/* 先序遍历 */public void frontOrder(TreeNode node) { if (node != null) {System.out.println(node.getValue());this.frontOrder(node.getLeftChild());this.frontOrder(node.getRightChild()); } }/* 后序遍历 */public void lastOrder(TreeNode node) { if (node != null) {stOrder(node.getLeftChild());stOrder(node.getRightChild());System.out.println(node.getValue()); } }public Tree getTree() { return tree; }最好来一个客户端测试一下:package com.xiao.tree;感谢您的阅读,祝您生活愉快。
基于java数据结构实验 二叉树实验报告
实验报告p=p.getLeft();}}}运行结果:二叉搜索树:实验总结:通过这次实验,我掌握了二叉树的结构原理以及它的先序,中序,后序遍历,运用递归的方法实现和不用递归的方法实现。
二叉搜索树的原理和算法实现,根据二叉搜索树的特点,运用二分法进行二叉搜索树的一系列操作。
附:源程序:二叉树:package tree;import java.util.Deque;import java.util.LinkedList;public class BinaryTree<T>{private BinaryTreeNode root;public BinaryTree(BinaryTreeNode root) { super();this.root = root;}public BinaryTree() {this.root=null;}public BinaryTreeNode getRoot() {return root;}public void setRoot(BinaryTreeNode root) { this.root = root;}@Overridepublic String toString() {return "BinaryTree [root=" + root + "]";}private void preorder(BinaryTreeNode p) { if(p!=null) {System.out.print(p.getData()+"\t");preorder(p.getLchild());preorder(p.getRchild());}}public void preorder() {System.out.println("先序遍历:");preorder(root);}private void inorder(BinaryTreeNode p) { if(p!=null) {inorder(p.getLchild());System.out.print(p.getData()+"\t");inorder(p.getRchild());}}public void inorder() {System.out.println("中序遍历:");inorder(root);}private void postorder(BinaryTreeNode p) { if(p!=null) {postorder(p.getLchild());postorder(p.getRchild());System.out.print(p.getData()+"\t");}}public void postorder() {System.out.println("后序遍历:");postorder(root);}private int size(BinaryTreeNode p) {if(p==null) {return 0;}int lchildsize=size(p.getLchild());int rchildsize=size(p.getRchild());return lchildsize+rchildsize+1;}public int size() {System.out.println("节点数为:");return size(root);}private int height(BinaryTreeNode p) {if (p==null) {return 0;}int hl=height(p.getLchild());int hr=height(p.getRchild());return (hl>hr)?hl+1:hr+1;}public int height() {System.out.println("高度为:");return height(root);}public void showleaves(BinaryTreeNode p) {if (p!=null) {if (p.getLchild()==null&&p.getRchild()==null) {System.out.print(p.getData()+"\t");}showleaves(p.getLchild());showleaves(p.getRchild());}}public void pretravel() {BinaryTreeNode p=root;Deque<BinaryTreeNode> mystack=new LinkedList<BinaryTreeNode>();if(p!=null) {mystack.push(p);while(!mystack.isEmpty()) {p=mystack.pop();System.out.print(p.getData()+" ");if(p.getRchild()!=null) {mystack.push(p.getRchild());}if (p.getLchild()!=null) {mystack.push(p.getLchild());}}}}}二叉搜索树package tree;public class BinartSearchtree {private Node root;public BinartSearchtree(Node root) { super();this.root = root;}public BinartSearchtree() {root=null;}public void insearch(int x) {if(root==null) {root=new Node(x);return;}Node p=root;while (p!=null) {if(x>p.getData()) {if(p.getRight()==null) {p.setRight(new Node(x));return;}p=p.getRight();}else {if (p.getLeft()==null) {p.setLeft (new Node(x));return;}p=p.getLeft();}}}public Node find(int x) {Node p=root;while(p!=null) {if(x>p.getData()) {p=p.getRight();}else if(x<p.getData()) {p=p.getLeft();}else {return p;}}return null;}public void preorder() {System.out.println("先序遍历:");preorder(root);}private void preorder(Node p) {if(p!=null) {System.out.print(p.getData()+" ");preorder(p.getLeft());preorder(p.getRight());}}public Node minNode(Node p) {// Node p=root;while(p.getLeft()!=null) {p=p.getLeft();}return p;}public Node maxNode(Node p) {// Node p=root;while(p.getRight()!=null) {p=p.getRight();}return p;}public Node delete(int x, Node p) {Node temp;if(p==null) {System.out.println("error");return null;}else if (x<p.getData()) {p.setLeft(delete(x, p.getLeft()));}else if (x>p.getData()) {p.setRight(delete(x, p.getRight()));}else {if (p.getLeft()!=null&&p.getRight()!=null) { temp=maxNode(p.getLeft());p.setData(temp.getData());p.setLeft(delete(p.getData(), p.getLeft()));}else {if (p.getLeft()==null) {p=p.getRight();}else if (p.getRight()==null) {p=p.getRight();}}}return p;}。
二叉树的先序,中序,后序遍历代码
二叉树的先序,中序,后序遍历代码一、二叉树的先序、中序和后序遍历1、先序遍历先序遍历是根节点、左子树、右子树的顺序访问二叉树的一种遍历方法。
在先序遍历中,先访问根节点,然后递归访问左子树,最后递归访问右子树。
具体的代码如下:(1)//先序遍历法PreOrder(Tree T){if(T!=NULL){Visit(T);//访问根节点PreOrder(T->Left);//遍历左子树PreOrder(T->Right);//遍历右子树}}2、中序遍历中序遍历是左子树、根节点、右子树的顺序访问二叉树的一种遍历方法。
在中序遍历中,先递归访问左子树,然后访问根节点,最后递归访问右子树。
具体的代码如下:(2)//中序遍历法InOrder(Tree T){if(T!=NULL){InOrder(T->Left);//遍历左子树Visit(T);//访问根节点InOrder(T->Right);//遍历右子树}}3、后序遍历后序遍历是左子树、右子树、根节点的顺序访问二叉树的一种遍历方法。
在后序遍历中,先递归访问左子树,然后递归访问右子树,最后访问根节点。
具体的代码如下:(3)//后序遍历法PostOrder(Tree T){if(T!=NULL){PostOrder(T->Left);//遍历左子树PostOrder(T->Right);//遍历右子树Visit(T);//访问根节点}}二、先序、中序和后序遍历的应用(1)构造二叉树先序序列和中序序列是完全可以解决构造出一颗二叉树的,必要的条件是中序和先序的元素的个数必须相同。
后序序列无法实现这一点,只能确定根节点的位置。
(2)深度优先搜索深度优先搜索是一种图遍历算法,它使用栈来帮助用户访问一棵树,也就是深度优先算法。
先序遍历是先从根节点访问,中序遍历是在访问左子树后再访问根节点,而后序遍历是在访问右子树后再访问根节点。
(3)计算二叉树深度根据先序遍历和后序遍历可以知道二叉树的深度。
二叉树的完整代码实现
⼆叉树的完整代码实现1 #include<stdio.h>2 #include<stdlib.h>3 #include<malloc.h>45 typedef struct Node//结构体6 {7char data;8struct Node *LChild;9struct Node *RChild;10 } BinNode,*BinTree;1112 BinTree CreateTree(BinTree T)13 {14char ch;15 scanf("%c",&ch);16if(ch=='#')17return NULL;18else19 {20 T=(BinTree)malloc(sizeof(BinNode));21 T->data=ch;22 T->LChild=CreateTree(T->LChild);/*创建左⼦树*/23 T->RChild=CreateTree(T->RChild);/*创建右⼦树*/24return T;25 }26 }2728void PreOrder(BinTree root)//先序遍历29 {30if (root != NULL)31 {32 printf("%c", root->data);33 PreOrder(root->LChild);34 PreOrder(root->RChild);35 }36 }3738void InOrder(BinTree root)//中序遍历39 {40if (root != NULL)41 {42 InOrder(root->LChild);43 printf("%c", root->data);44 InOrder(root->RChild);45 }46 }4748void PostOrder(BinTree root)//后序遍历49 {50if (root != NULL)51 {52 PostOrder(root->LChild);53 PostOrder(root->RChild);54 printf("%c", root->data);55 }56 }57/*求⼆叉树结点总数*/58int Count(BinTree T)59 {60if(T==NULL)61return0; /*空⼆叉树结点数为0*/62else/*左右⼦树结点总数加1*/63return Count(T->LChild)+Count(T->RChild)+1;64 }65//叶⼦数66int LeafCount(BinTree T){67if(T == NULL){68return0;69 }70else if ((T->LChild==NULL) && (T->RChild==NULL)){71return1;72 }73else{74return LeafCount(T->LChild)+LeafCount(T->RChild);75 }76 }77int main()78 {7980 BinTree bt;81 printf("⼀、请按先序的⽅式输⼊⼆叉树的结点元素(注:输⼊#表⽰节点为空)如:ABC##DE#G##F###\n");82 bt=CreateTree(bt);83 printf("⼆、前序遍历⼆叉树:\n");84 PreOrder(bt);85 printf("\n");86 printf("三、中序遍历⼆叉树:\n");87 InOrder(bt);88 printf("\n");89 printf("四、后序遍历⼆叉树:\n");90 PostOrder(bt);91 printf("\n");92 printf("五、⼆叉树结点数: %d\n",Count(bt));93 printf("六、叶⼦节点的个数:%d \n",LeafCount(bt));94 system("pause");95 }。
二叉树的顺序存储结构代码
二叉树的顺序存储结构代码介绍二叉树是一种常用的数据结构,它由节点组成,每个节点最多有两个子节点。
在计算机中,我们通常使用顺序存储结构来表示二叉树。
顺序存储结构是将二叉树的节点按照从上到下、从左到右的顺序依次存储在一个数组中。
本文将详细介绍二叉树的顺序存储结构代码,包括初始化、插入节点、删除节点以及遍历等操作。
二叉树的顺序存储结构代码实现初始化二叉树首先,我们需要定义一个数组来存储二叉树的节点。
假设数组的大小为n,则二叉树的最大节点数量为n-1。
# 初始化二叉树,将数组中所有元素置为空def init_binary_tree(n):binary_tree = [None] * nreturn binary_tree插入节点在二叉树的顺序存储结构中,节点的插入操作需要保持二叉树的特性,即左子节点小于父节点,右子节点大于父节点。
插入节点的算法如下:1.找到待插入位置的父节点索引parent_index。
2.如果待插入节点小于父节点,将其插入到父节点的左子节点位置,即数组索引2*parent_index+1处。
3.如果待插入节点大于父节点,将其插入到父节点的右子节点位置,即数组索引2*parent_index+2处。
# 插入节点def insert_node(binary_tree, node):index = 0 # 当前节点的索引值,初始值为根节点的索引值while binary_tree[index] is not None:if node < binary_tree[index]:index = 2 * index + 1 # 插入到左子节点else:index = 2 * index + 2 # 插入到右子节点binary_tree[index] = node删除节点删除节点需要保持二叉树的特性,即在删除节点后,仍然满足左子节点小于父节点,右子节点大于父节点的条件。
删除节点的算法如下:1.找到待删除节点的索引delete_index。
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Tree<String> a = new Tree<String>("a");
a.setLeftChild(a1);
a.setRight(b1);
String c11 = null;//定义一个字符串型的变量c11,初始值为null
System.out.print(a.exists(c11));//判断二叉树a中是否含有c11
public class Tree<T> {//定义一个二叉树类
private T root;
public T getRoot() {
return root;
}
public void setRoot(T root) {
this.root = root;
}
//get()函数与set()函数成对出现,来设定变量的值
return root==null;
}
public boolean exists(T data) {
root==null) return false;
if(data!=null) {
if(!isEmptyTree() && root.equals(data)) return true;//如果树不空,而且根等于data返回true
if(!leftChild.isEmptyTree() && leftChild.exists(data)) return true;
if(!right.isEmptyTree() && right.exists(data)) return true;
}
return false;
}
/**
* @param args
public Tree<T> getLeftChild() {
return leftChild;
}
public void setLeftChild(Tree<T> leftChild) {
this.leftChild = leftChild;
}
public Tree<T> getRight() {
return right;
}
}
Tree<String> a1 = new Tree<String>("a1");
a1.setLeftChild(a11);
a1.setRight(a12);
Tree<String> b11 = new Tree<String>("b11");
Tree<String> b1 = new Tree<String>("b1");
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Tree<String> a11 = new Tree<String>("a11");
Tree<String> a12 = new Tree<String>("a12");
}
public void setRight(Tree<T> right) {
this.right = right;
}
private Tree<T> leftChild;
private Tree<T> right;
public Tree(T root) {
this.root= root;
}
public boolean isEmptyTree() {