java 完全二叉樹的構(gòu)建與四種遍歷方法示例

更新時(shí)間：2017年03月06日 16:29:33 作者：Gonjian

本篇文章主要介紹了java 完全二叉樹的構(gòu)建與四種遍歷方法示例，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下。

本來就是基礎(chǔ)知識(shí)，不能丟的太干凈，今天竟然花了那么長的時(shí)間才寫出來，記一下。

有如下的一顆完全二叉樹：

先序遍歷結(jié)果應(yīng)該為：1 2 4 5 3 6 7

中序遍歷結(jié)果應(yīng)該為：4 2 5 1 6 3 7

后序遍歷結(jié)果應(yīng)該為：4 5 2 6 7 3 1

層序遍歷結(jié)果應(yīng)該為：1 2 3 4 5 6 7

二叉樹的先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷其實(shí)都是一樣的，都是執(zhí)行遞歸操作。

我這記錄一下層次遍歷吧：層次遍歷需要用到隊(duì)列，先入隊(duì)在出隊(duì)，每次出隊(duì)的元素檢查是其是否有左右孩子，有則將其加入隊(duì)列，由于利用隊(duì)列的先進(jìn)先出原理，進(jìn)行層次遍歷。

下面記錄下完整代碼（Java實(shí)現(xiàn)），包括幾種遍歷方法：

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;


/**
 * 定義二叉樹節(jié)點(diǎn)元素
 * @author bubble
 *
 */
class Node {  
  public Node leftchild;
  public Node rightchild;
  public int data;

  public Node(int data) {
    this.data = data;
  }

}

public class TestBinTree {
  
  /**
   * 將一個(gè)arry數(shù)組構(gòu)建成一個(gè)完全二叉樹
   * @param arr 需要構(gòu)建的數(shù)組
   * @return 二叉樹的根節(jié)點(diǎn)
   */
  public Node initBinTree(int[] arr) {
    if(arr.length == 1) {
      return new Node(arr[0]);
    }
    List<Node> nodeList = new ArrayList<>();
    
    for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
      nodeList.add(new Node(arr[i]));
    }
    int temp = 0;
    while(temp <= (arr.length - 2) / 2) { //注意這里，數(shù)組的下標(biāo)是從零開始的
      if(2 * temp + 1 < arr.length) {
        nodeList.get(temp).leftchild = nodeList.get(2 * temp + 1);
      }
      if(2 * temp + 2 < arr.length) {
        nodeList.get(temp).rightchild = nodeList.get(2 * temp + 2);
      }
      temp++;
    }
    return nodeList.get(0);
    }
 
  /**
   * 層序遍歷二叉樹，，并分層打印
   * @param root 二叉樹根節(jié)點(diǎn)
   *
   */
   public void trivalBinTree(Node root) {
    Queue<Node> nodeQueue = new ArrayDeque<>(); 
    nodeQueue.add(root);
    Node temp = null;
    int currentLevel = 1;  //記錄當(dāng)前層需要打印的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量
    int nextLevel = 0;//記錄下一層需要打印的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量
    while ((temp = nodeQueue.poll()) != null) {
      if (temp.leftchild != null) {
        nodeQueue.add(temp.leftchild);
        nextLevel++;
        
      }
      if (temp.rightchild != null) {
        nodeQueue.add(temp.rightchild);
        nextLevel++;
      }
      System.out.print(temp.data + " ");
      currentLevel--;
      if(currentLevel == 0) {
        System.out.println();
        currentLevel = nextLevel;
        nextLevel = 0;
      }
    }
  }
  

   /**
    * 先序遍歷
    * @param root 二叉樹根節(jié)點(diǎn)
    */
    public void preTrival(Node root) {
      if(root == null) {
        return;
      }
      System.out.print(root.data + " ");
      preTrival(root.leftchild);
      preTrival(root.rightchild);
    }
    /**
     * 中序遍歷
     * @param root 二叉樹根節(jié)點(diǎn)
     */
    public void midTrival(Node root) {
      if(root == null) {
        return;
      }
      midTrival(root.leftchild);
      System.out.print(root.data + " ");
      midTrival(root.rightchild);
    }
    /**
     * 后序遍歷
     * @param root 二叉樹根節(jié)點(diǎn)
     */
    public void afterTrival(Node root) {
      if(root == null) {
        return;
        
      }
      afterTrival(root.leftchild);
      afterTrival(root.rightchild);
      System.out.print(root.data + " ");
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
      TestBinTree btree = new TestBinTree();
      int[] arr = new int[] {1,2,3,4,5,6,7};
      Node root = btree.initBinTree(arr);
      System.out.println("層序遍歷(分層打印)：");
      btree.trivalBinTree(root);
      System.out.println("\n先序遍歷：");
      btree.preTrival(root);
      System.out.println("\n中序遍歷：");
      btree.midTrival(root);
      System.out.println("\n后序遍歷：");
      btree.afterTrival(root);
      
    }
    
   }

遍歷結(jié)果：