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【Java】二叉树基础解析

时间:2023-12-05 本站 点击:0

一、 树型结构(了解)

1.1 概念

要想学习二叉树,你要知道什么是 树

树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。

把它叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。它具有以下的特点:

有一个特殊的节点,称为根节点,根节点没有前驱节点

除根节点外,其余节点被分成M(M > 0)个互不相交的集合T1、T2、......、Tm,其中每一个集合 Ti (1 <= i <= m) 又是一棵与树类似的子树。每棵子树的根节点有且只有一个前驱,可以有0个或多个后继

树是递归定义的

看一下不是树:

1.2 概念(重要)

节点的度: 一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 如上图:A的为6

D的度是1 ,E的度是2...

树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度; 如上图:树的度为6

A是最大的结点,除了A没有更大的了,所以是6;

叶子节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 如上图:B、C、H、I...等节点为叶节点

双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点; 如上图:A是B的父节点

孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点; 如上图:B是A的孩子节点

根结点:一棵树中,没有双亲结点的结点;如上图:A

节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子节点为第2层,以此类推;

这里是4层

树的深度:相对于结点的   树中节点的最大层次

树的高度:最大的深度就是高度

非终端节点或分支节点:度不为0的节点; 如上图:D、E、F、G...等节点为分支节点

兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点; 如上图:I、J是兄弟节点 堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;如上图:H、I互为兄弟节点

节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;如上图:A是所有节点的祖先

子孙:以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙。如上图:所有节点都是A的子孙

森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林(一棵树叫树 两棵树以上叫森林)

1.3 树的表示形式(了解)

树结构相对线性表就比较复杂了,要存储表示起来就比较麻烦了,实际中树有很多种表示方式,如:双亲表示法,

孩子表示法、孩子兄弟表示法等等。我们这里就简单的了解其中最常用的 孩子兄弟表示法。

class Node {   //里面有的属性 int value; // 树中存储的数据 Node firstChild; // 第一个孩子引用   Node nextBrother; // 下一个兄弟引用}

图片示例:A的孩子是B ,A没有兄弟结点(null),B的兄弟结点是C....

1.4 树的应用

树的应用我们经历过许多了,比如下面的:

都是一层一层的关系  了解即可

二、 二叉树的认识(重点)

2.1 概念

一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合或者为空,或者是由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成。

二叉树的特点:

每个结点最多有两棵子树,即二叉树不存在度大于 2 的结点。

二叉树的子树有左右之分,其子树的次序不能颠倒,因此二叉树是有序树。

2.2 二叉树的基本形态

上图给出了几种特殊的二叉树形态,从左往右依次是:空树、只有根节点的二叉树、节点只有左子树、节点只有右子树、节点的左右子树均存在,一般二叉树都是由上述基本形态结合而形成的。

2.3 两种特殊的二叉树

满二叉树: 一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是满二叉树。也就是说,如果一个二叉树的层数为2^k-1,且结点总数是 ,则它就是满二叉树。

完全二叉树: 完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应时称之为完全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树

来看满二叉树 K是4 ,2的4次方-1, 是15,满二叉树刚刚好15个结点,也就是说 每一层都放满的情况下,那么就是满二叉树。

什么叫做完全二叉树呢??  每一次从左往右依次存放 那么不是完全二叉树是怎么样的呢? 可以看见就断了 ,注意这些数字是从左边往右边放的,一旦有间隙就不是完全二叉树了。

满二叉树也是一颗特殊的完全二插数。

2.4 二叉树的性质

若规定根节点的层数为1,则一棵非空二叉树的第i层上最多有2^(i-1) (i>0)个结点

若规定只有根节点的二叉树的深度为1,则深度为K的二叉树的最大结点数是2^(k-1) (k>=0)

比如现在深度是4 2^k-1 == 16 -15 个结点

对任何一棵二叉树, 如果其叶结点个数为 n0, 度为2的非叶结点个数为 n2,则有n0=n2+1

上面叶节点8个 非叶节点7个  8=7+1;

具有n个结点的完全二叉树的深度k为log2(n+1) 上取整

对于具有n个结点的完全二叉树,如果按照从上至下从左至右的顺序对所有节点从0开始编号,则对于序号为i的结点有:

若i>0,双亲序号:(i-1)/2;i=0,i为根节点编号,无双亲节点 (求父亲节点的下标)

(5-1)/2 = 2

若2i+1<n,左孩子序号:2i+1,否则无左孩子(求左孩子)

若2i+2<n,右孩子序号:2i+2,否则无右孩子(求右孩子)

2.5 二叉树的存储

二叉树的存储结构分为:顺序存储 和 类似于链表的链式存储。

二叉树的链式存储是通过一个一个的节点引用起来的,常见的表示方式有二叉和三叉表示方式,具体如下:

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}

孩子双亲表示法后序在平衡树位置介绍,本文采用 孩子表示法 来构建二叉树。

2.6 二叉树的基本操作

2.6.1 二叉树的遍历.

所谓遍历(Traversal)是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问。

访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题(比如:打印节点内容、节点内容加1)。 遍历是二叉树上最重要的操作之一,是二叉树上进行其它运算之基础

所以说各位 二叉树的遍历是最基础了,希望大家要好好来看哦~~

在遍历二叉树时,如果没有进行某种约定,每个人都按照自己的方式遍历,得出的结果就比较混乱,

如果按照某种规则进行约定,则每个人对于同一棵树的遍历结果肯定是相同的。如果N代表根节点,L代表根节点的左子树,R代表根节点的右子树,则根据遍历根节点的先后次序有以下遍历方式:

NLR:前序遍历(Preorder Traversal 亦称先序遍历)——>访问根结点--->根的左子树--->根的右子树。

LNR:中序遍历(Inorder Traversal)——>根的左子树--->根节点--->根的右子树。

LRN:后序遍历(Postorder Traversal)——>根的左子树--->根的右子树--->根节点

这里不需要记,如果实在不知道可以看N在什么地方,N在前就是,前序遍历,在最右就是右序遍历 ..............。

由于被访问的结点必是某子树的根,所以N(Node)、L(Left subtree)和R(Right subtree)又可解释为根、根的左子树和根的右子树。NLR、LNR和LRN分别又称为先根遍历、中根遍历和后根遍历。

前序遍历流程图:按照箭头编号来 :    根-》左-》右

遇见NULL 返回

前序遍历注意一点,遇见根打印,根打印完,先去左边,在去右边

最后前序遍历的结果是:ABCEF

中序遍历流程图:按照箭头编号来

遇见NULL 返回 中序遍历注意一点,遇见最左打印,根在打印,最后去打印右边

顺序和前序一样,只是打印时机不一样而已

最后结果:DBAECF

后序遍历流程图:按照箭头编号来

遇见NULL 返回

后序遍历注意一点,左和右都没有在打印根,先把左走完,然后在右走完,最后打印根

最后结果是:DBEFCA

结论不管是前中后遍历,遍历路径是一样的,只是访问时机不一样。

写一个题目大家试一试看看上面学的怎么样: 答案在下:

前序:根左右 ABDEHCFG  中序:左根右DBEHAFCG 后序:左右根DHEBFGCA

大家可以看一下和你的答案是否相同,需要注意的是中序的E,其实这个E也是一个根节点,只是左为空了。

2.6.2 二叉树的基本操作

我们要准备使用代码创建二叉树了,采用一种穷举式创建,实际上,一会儿创建二叉树的代码,不是最后的创建方式,只是一个举例说明。

下面来看代码:

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}

我们需要创建的树是这个样子的:

那么在代码里面就是这样创建的:

public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public Node createTree(){   //返回的格式是Node类型的        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');        A.left = B;        A.right = C;        B.left = D;        B.right = E;        C.left =F;        C.right=G;        E.right = H;        return A;     //返回根节点    }}

接下来我们来看一下要实现的操作:

(1)前序遍历

void preOrderTraversal(Node root){  //前序遍历        if (root==null){            return;        }        System.out.println(root.val+" ");        preOrderTraversal(root.left);        preOrderTraversal(root.right);    }

上面的代码是不是看起来很简单呢?

讲一下具体的思想吧:因为是前序遍历所以顺序是 根->左->右 ,首先我们判断的是root等于null吗?如果不等于null,我们就打印这个根的值,然后把当然节点的左树给他: 现在可以看见代码是不是用调用了一次函数 然后继续判断下一个左树是不是空: 不是空继续下去,又是一个函数

这里等于空了 return了 ,返回上一个D的那个节点对吧

那么D 的左走完了,是不是要走D的右边了呢?? 有人不明白,为什么是D的右,因为上面代码是这样的左的的递归函数return就出来了,然后在到右边,右边如果也出来的话,那就是返回到B,B的left树等于null,就会去B的right树,所以这样递归每一个节点的左右都会被打印到!!! 这就是前序遍历,下面来看一下代码正常不:

public class TestDemo {    public static void main(String[] args) {        TestBinaryTree testBinaryTree = new TestBinaryTree();        Node root = testBinaryTree.createTree(); //创建一个树        testBinaryTree.preOrderTraversal(root);  //把树使用这个方法    }}

结果: A B D E H C F G   结果和我们上面手动的对比一下发现结果也是一样的:

(2)中序遍历

// 中序遍历    void inOrderTraversal(Node root){        if(root == null){            return;        }        inOrderTraversal(root.left);        System.out.print(root.val+" ");        inOrderTraversal(root.right);    }

讲一下思路吧:中序遍历是 左->根->右

来看一下代码:

如果不是null把b传下来 然后继续传: 然后在传: root是空了,结束这个 返回上一层的D: 然后就开始走这步,也就是打印D 然后D的右是null,然后就到花括号,说明D全部结束,开始走B节点的左右,依次,所以就是中序遍历。

这种就是子问题思路:就是大问题化子问题。

看看结果: 和手动的结果:一模一样

(3)后序遍历

// 后序遍历    void postOrderTraversal(Node root){        if(root == null){            return;        }        postOrderTraversal(root.left);        postOrderTraversal(root.right);        System.out.print(root.val+" ");    }

讲一下思路吧: 假设root已经是D了 他的左右是不是null,所以我们可以执行第三步代码:打印D 然后返回到B,刚刚B的左边,也就是D已经结束啦,现在我们要去B的第二个代码 就是到了E,但是E的左是null,返回上来就去了E的第二个代码,也就是去了H 到H之后左右都是null,执行H的第三个代码:

打印H,然后返回上一层打印E,

以上就是大概流程了

结果:

(4)遍历思路-求结点个数

// 遍历思路-求结点个数    static int size = 0;    void getSize1(Node root){        if (root==null){            return ;        }        size++;        getSize1(root.left);        getSize1(root.right);    }

思路这个很简单:每次不为空调用的时候size加1

(5.)子问题思路-求结点个数

int getSize2(Node root){        if (root==null){            return 0;        }        return getSize2(root.left)+ getSize2(root.right)+1;    }

思路解析:这个字问题解决的根本原理是,左边节点个数,加上右边节点个数,每进去一次函数就会去查看左右节点有没有,只要进去一次后面那个加1就会生效,就到达了计数的效果。

(6)遍历思路-求叶子结点个数

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}0

思路解析:通过遍历的方式,叶子节点指的是左,右节点都没有(看下面的DHFG),这里是判断一下改节点的左右是不是没有,递归传下去,遍历了左,右节点,每到一个节点就要判断是不是叶子节点.

(7)子问题思路-求叶子结点个数

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}1

思路:也就是左边的叶子节点,和右边的叶子节点相加,每一次产生了一个新的函数就会去判断一下是不是叶子节点,如果是上面return1,当left走完,就去右边去,依次递归下去;

来个图片的思路:

假设我们到了最后一个节点就是root是D

这个时候执行判断的代码并且return1;

现在B返回的是1 然后是不是接下来执行E节点,E的结点left是null,但是右树不是,所以我们去到了H树。 H满足叶节点的所以执行下面代码 返回1

就这样依次相加,即可完成

(8)子问题思路-求第 k 层结点个数

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}2

思路:假设我们k是3 ,要求第三层节点个数,那么以子问题来看,相当于是要找出A的左树的第二层,和右树的第二层,  所以我们可以得出 我们要想解出,这个题,只需要找到左树的第k-1层,和右树的第k-1层,当k=1的时候就是就已经是第k层了,这个时候左右树节点相加,即可求出。

(9)获取二叉树的高度

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}3

思路:分别找左数的高度和右树的高度,可以看见代码上最后有一个加1,如果最后一个树走完,就会加1 ,最后在最大值加1就是数的高度。

第二个代码就是哪边大就哪边加1。

(10) 查找 val 所在结点,没有找到返回 null

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}4

思路:先看一下根是不是当前找的值,在查找左边的所有的树节点,如果不为了null,就是找到了,如果没有找到,在去找右边,没有找到返回null,就结束了。

2.7 基础面试题力扣

1. 二叉树的前序遍历。

力扣链接

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}5

思路:这里给定的是一个List< Integer >类型,所以我们需要一个list来装起来,先判断是否是null,如果是null返回该ist,注意每次递归会产生新的list值需要保存起来,如果没有保存起来,建议写变成我那样。

2. 二叉树的中序遍历。

在线OJ

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}6

中序和前序一样,需要注意中序是左根右

3. 二叉树的后序遍历。

在线OJ

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}7

后序和中序一样,需要注意后序是左右根

4. 二叉树的后序遍历。

在线OJ 题目

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}8

解题思路:要看这两颗树是否相同,要根据从结构和值,依次遍历判断,下面的图片展示出2颗树的不同之处,和一样之处

5. 另一颗树的子树。

在线OJ 题目:

// 孩子表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树}// 孩子双亲表示法class Node { int val; // 数据域 Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树 Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树 Node parent; // 当前节点的根节点}9

思路:要想解决这个问题,我们可以使用到上一个的题目解答来帮助解决问题,上面的题目也是判断2个树是否相等,在此题可能发生的条件中: 所以我们通过递归的方式,判断该树的左和右边是否一样,把isSametree写在前面,让这个函数先去判断字符是否包含,要注意2颗数为null。

6. 判断一颗二叉树是否是平衡二叉树。

题目:

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}0

思路:从树下往上面求子树的高度是多少,如果左右子树的高度的绝对值大于1,那么证明不是一个平衡二叉树,返回一个负1

7. 对称二叉树。

在线OJ

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}1

思路:找出可能不是对称二叉树的关系有点像找二叉树子树,

1.leftTree或者rightTree为空

2.leftTree和rightTree的值不一样

最后如果是对称的那么要上面的条件避免

还需要leftTree的左子树和rightTree的右子树一样并且leftTree的右树和rightTree的左树一样

2.8 二叉树的层序遍历

设二叉树的根节点所在层数为1,层序遍历就是从所在二叉树的根节点出发,首先访问第一层的树根节点,然后从左到右访问第2层上的节点,接着是第三层的节点,以此类推,自上而下,自左至右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历。

层序遍历我们可以使用队列来实现大概是下面这样的:队列(先进先出) 来使用代码模拟实现一下:

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}2

结果:

2.9 进阶面试题

1. 二叉树的分层遍历

在线OJ

答案:

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}3

思路:从这个题目可以发现是一个list里面还有一个list ,使用队列层序遍历,每放一个元素记录它的大小,创建一个新的list存放将要弹出的元素,最后把新list添加到ret这个数组里面

2. 判断一棵树是不是完全二叉树

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}4

思路:我们知道完全二叉树是这样的 我们可以使用分层遍历,使用队列来看,如果完全二叉树,队列里面都是空的

但是其实像最后的结点后面都是有一个null的,我们可以使用这个null来判断里面是否还有元素,如果还有元素则不是完全二叉树,像下面这样就不是完全二叉树。

3.  二叉树的构建及遍历

在线OJ

首先我们来看一下题目的意思吧:前序遍历,空格字符代表空树 ,差不多就是下面这个图

思路:ACM模式下代码都是自己手动输入,比较容易打错字,需要注意,本题关键是怎么创建二叉树,下面代码使用循环,前序遍历,然后写了个中序遍历输出的方法,最后遍历即可

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}5

4. 查找二叉树公共祖先

在线oj

先搞清楚什么是公祖先:

p在5,q在8 ,他们相交的地方是3,3就是公共祖先

在举一个列子:

这个是5是公共结点

解题思路: 经过上面的图发现出现2个情况:

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}6

可能发生这样的事情: root就是其中的一个 p   或者 q

root.left 是空 ,或者root.right是空

或者都不是空

因为要一个个找我们使用到递归 可能发生的情况如下

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}7

5.二叉树搜索树转换成排序双向链表

在线OJ

思路:我们要先知道什么是二叉搜索树

在把二叉树变成双向链表我们要知道双向链表的域 有prev 和 next域

知道了这些  我们来看一下怎么把 排好序这个问题解决

其实二叉搜索树 使用中序遍历就会变成有序的:比如上面的那颗树,中序遍历就是有序的了。

那么怎么搞一个双向链表出来呢;

我们可以看见二叉树其实要是三个域

让左成为前驱,让右成为后继

画一下  绿色是前驱,红色是后驱

4的前驱是null 4的后驱是6  ,6的前驱是 4 ,6的后继是8  只需要看做拉平

建议对着图写代码

class Node{    public char val;    //值    public  Node left;  //左树    public Node right;  //右树    public Node(char val) {        this.val = val;    }}public class TestBinaryTree {    /*    * 使用穷举的方式创建一颗二叉树    * */    public void createTree(){        Node A = new Node('A');        Node B = new Node('B');        Node C = new Node('C');        Node D = new Node('D');        Node E = new Node('E');        Node F = new Node('F');        Node G = new Node('G');        Node H = new Node('H');    }}8
原文:https://juejin.cn/post/7097946512071589918


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