資料結構二叉樹的遞迴與非遞迴遍曆之 實現可編譯（1）java

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前一段時間，學習資料結構的各種演算法，概念不難理解，只是被C++的指標給弄的犯糊塗，於是用java，web,javascript,分別去實現資料結構的各種演算法。

二叉樹的遍曆，本分享只是以二叉樹中的先序遍曆為例進行說明，中序遍曆和後序遍曆，以此類推！

二叉樹遞迴與非遞迴遍曆的區別，雖然遞迴遍曆，跟容易讀懂，代碼量少，運算快，但是卻容易出現溢出的問題，所以所以非遞迴遍曆，在處理千萬級的運算量時會先的很有用處。

二叉樹的先序遍曆：先訪問根節點，再訪問先後訪問左右節點。

二叉樹的遞迴遍曆之java：

package rest;//構造節點，產生一顆樹 class Node{     Node(String Letter){   //建構函式         value=Letter;    }    public Node left;    //左節點    public Node right;   //右節點    public String  value; }public class Test   {    public static void main(String[] args)     {         //以下是構建中的二叉樹，從根節點起一層一層的構建           Node root  = new Node("A");           Node first = new Node("B");           Node second = new Node("C");           Node third  = new Node("D");           Node foth  = new Node("E");           Node fifth  = new Node("F");           Node sixth  = new Node("G");           Node seventh  = new Node("H");           Node eghit  = new Node("I");           Node nineth  = new Node("G");        //以下是建立二叉樹之間的關係             root.left=first;           root.right=second;           first.left=third;                   second.left=foth;                   second.right=fifth;                   third.right=seventh;                   third.left=nineth;                   foth.right=eghit;                           //   Node root.left.left = new Node("D");           Recursive(root);            }    //以下是二叉樹遞迴遍曆的主題代碼演算法函數    public static void Recursive(Node node){        if(node.value==""){            System.out.println("這是一顆空樹！");    //測試根節點是否為空白，並且為程式的出口        }else{            System.out.print(node.value);        }        if(node.left!=null){             Recursive(node.left);                  //遞迴左子樹的節點        }        if(node.right!=null){             Recursive(node.right);                 //遞迴右子樹的節點        }    }     }

列印查來的結果為：

run:
ABDGHCEIF成功構建 (總時間: 0 秒)

二叉樹非遞迴遍曆,不用棧使O(1)之java：

 1 package rest; 2  3 //構造節點，產生一顆樹 4  class Nod 5 { 6      Nod(String Letter){   //建構函式 7          value=Letter; 8     } 9     public Nod per;   //為了實現不用棧，使O(1),記錄他的父節點10     public Nod left;    //左節點11     public Nod right;   //右節點12     public String  value; 13     public int flag=0;   //訪問標誌位14 }15 public class Cycles   16 {17     public static void main(String[] args) 18     {19          //以下是構建中的二叉樹，從根節點起一層一層的構建20            Nod root  = new Nod("A");21            Nod first = new Nod("B");22            Nod second = new Nod("C");23            Nod third  = new Nod("D");24            Nod foth  = new Nod("E");25            Nod fifth  = new Nod("F");      26            Nod sixth  = new Nod("G");27            Nod seventh  = new Nod("H");28            Nod eghit  = new Nod("I");29            Nod set    =new Nod("sdfsa");30         //以下是建立二叉樹之間的關係  31                     root.left=first;32                     root.right=second;33                     first.per = root;34                     first.left=third;35                36                     37                     second.per=root;38                     second.left=foth;39                     second.right=fifth;40                     41                     third.per=first;42                     third.right=seventh;43                     third.left=sixth;44                     45                     foth.per=second;46                     foth.right=eghit;47                     fifth.per=second;48                  49                     sixth.per=third;50                     seventh.per=third;51                     eghit.per=foth;52                     53                       if(root==null){54              System.out.println("這是一顆空樹");        55         }56         57         Nod index=root;58         while(index!=null){59             if(index.flag==0){60             System.out.print(index.value);61                 62             index.flag=1;63             }64             if(index.left!=null&&index.left.flag==0){65                    index=index.left;  66                }else{67                      if(index.right!=null&&index.right.flag==0){68                          index=index.right;69                      }else{70                           index = index.per;    //回溯自己的父節點71                      }    72                    73                }74         }75         76         77                     78     }79 }

run:
ABDGHCEIF成功構建 (總時間: 0 秒)

總結：我在調試這個的時候出現的幾點問題：

我在回溯父節點的那段代碼時，一開始嘗試的是通過回溯父節點，然後再指向自己的子節點，判斷是否為空白，來測試代碼是否運行到該行下，但是卻行不通.

代碼如下：

if(index.right==null){

System.out.print("代碼可運行至此");

}else{

System.out.print("代碼無法判斷右節點");

}

但是結果卻是，什麼都沒有顯示，尼瑪真的什麼都沒有顯示。。。。我就無語了，好在不影響代碼實現。

2.但是我在測試System.out.print(index.right.value);居然可以！居然可以！這一點還不太明白。

二叉樹非遞迴遍曆，使用棧之java：

 既然要用到棧，那就要說明一下棧是什嗎？？？棧無非就是先進後出的資料結構，我們可以引進import java.util.Stack;但是也可以自己寫。

棧主要的操作有

1.public Stack()                        建立一個空堆棧類

2.public boolean empty()          帶布爾傳回值的函數，測試堆棧是否為空白;

3.public  pop()                         彈出堆棧頂部的對象，並作為此函數的值返回該對象，輸出 ，出棧操作

 4.public  push()                      壓棧操作

 5.public  peek()                      查看堆棧頂部的對象，但不從堆棧中移除它。 起標記作用

 6.public boolean full()             滿棧

 

 1 package rest; 2  3 /** 4  * 5  * @author 曹想- 6  */ 7 class Stack  8     { 9     private Nod2 StackArr[] ;10     private int top;11     public Stack(){12        this.top=-1;                      //之所以是以-1開始是因為數組是以0為開始13        this.StackArr = new Nod2[50];   //限定長度為5014     }15     public void push(Nod2 index){16         StackArr[++top]=index;17     }18     public Nod2 pop(){19                  return StackArr[top--];    //出棧操作20     }21     public boolean isempty(){             //判斷是否為空白22             return this.top==-1;23     }24   25 }26 27 class Nod228 {29      Nod2(String Letter){   //建構函式30          value=Letter;31     }32     public Nod2 left;    //左節點33     public Nod2 right;   //右節點34     public String  value; 35 }36 37 public class Test2{38  public static void main(String arg[]){39       //以下是構建中的二叉樹，從根節點起一層一層的構建40            Nod2 root  = new Nod2("A");41            Nod2 first = new Nod2("B");42            Nod2 second = new Nod2("C");43            Nod2 third  = new Nod2("D");44            Nod2 foth  = new Nod2("E");45            Nod2 fifth  = new Nod2("F");      46            Nod2 sixth  = new Nod2("G");47            Nod2 seventh  = new Nod2("H");48            Nod2 eghit  = new Nod2("I");49            Nod2 set    =new Nod2("sdfsa");50         //以下是建立二叉樹之間的關係  51                     root.left=first;52                     root.right=second;53               54                     first.left=third;55                56                   57                     second.left=foth;58                     second.right=fifth;59                    60                     third.right=seventh;61                     third.left=sixth;62                     63                   64                     foth.right=eghit;65                  66                  67                   68      //以下是利用棧的實現    69          Stack st = new Stack();70          if(root==null){71              System.out.println("這是一顆空樹");72          }73   74           Nod2 index = root;75            while (index != null || !st.isempty()) {    //如果index為空白說明節點遍曆完了，棧為空白說明已經完成遍曆76             while (index != null) {        //先遍曆左子樹，並列印節點，將節入棧    77                 System.out.print(index.value);    78                 st.push(index);    79                 index = index.left;    80             }    81             if (!st.isempty()) {    //將節點出棧，遍曆右節點82                 index = st.pop();    83                 index = index.right;    84             }    85         }     86     }87 }

 

非遞迴棧的另一種演算法:

  Stack st = new Stack();
         if(root==null){
             System.out.println("這是一顆空樹");
         }
       Nod2 index = root;
       int n=9;                       //這裡的n是節點的個數，由一開始輸入節點的個數決定
        while(n--!=0){  
              System.out.println(index.value);      //輸出遍曆節點值
              st.push(index);                               //將節點值入棧
             if(index.left!=null){
                  index = index.left;                    //遍曆左節點
              }else{
                    while(!st.isempty()){              //棧不為空白，則迴圈
                        Nod2 Tem = st.pop().right; //右節點不為空白則設定右節點為index遍曆
                        if(Tem!=null){
                            index =Tem;
                            break;
                        }
                    }
              }
      
        }

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