- 数组 表示的节点
public class TreeNode {
private Object mData; //存储的数据
private int mParent; //父亲节点的下标
public TreeNode(Object data, int parent) {
mData = data;
mParent = parent;
}
public Object getData() {
return mData;
}
public void setData(Object data) {
mData = data;
}
public int getParent() {
return mParent;
}
public void setParent(int parent) {
mParent = parent;
}
}
private Object mData; //存储的数据
private int mParent; //父亲节点的下标
public TreeNode(Object data, int parent) {
mData = data;
mParent = parent;
}
public Object getData() {
return mData;
}
public void setData(Object data) {
mData = data;
}
public int getParent() {
return mParent;
}
public void setParent(int parent) {
mParent = parent;
}
}
上述代码中,使用 角标 来指明父亲节点的位置,使用这个节点组成的数组就可以表示一棵树
public static void main(String[] args){
TreeNode[] arrayTree = new TreeNode[10];
}
TreeNode[] arrayTree = new TreeNode[10];
}
用数组实现的树表示下面的树,(其中一种 )结果


- 链表 表示的节点
public class LinkedTreeNode {
private Object mData; //存储的数据
private LinkedTreeNode mParent; //父亲节点的下标
private LinkedTreeNode mChild; //孩子节点的引用
public LinkedTreeNode(Object data, LinkedTreeNode parent) {
mData = data;
mParent = parent;
}
public Object getData() {
return mData;
}
public void setData(Object data) {
mData = data;
}
public Object getParent() {
return mParent;
}
public void setParent(LinkedTreeNode parent) {
mParent = parent;
}
public LinkedTreeNode getChild() {
return mChild;
}
public void setChild(LinkedTreeNode child) {
mChild = child;
}
private Object mData; //存储的数据
private LinkedTreeNode mParent; //父亲节点的下标
private LinkedTreeNode mChild; //孩子节点的引用
public LinkedTreeNode(Object data, LinkedTreeNode parent) {
mData = data;
mParent = parent;
}
public Object getData() {
return mData;
}
public void setData(Object data) {
mData = data;
}
public Object getParent() {
return mParent;
}
public void setParent(LinkedTreeNode parent) {
mParent = parent;
}
public LinkedTreeNode getChild() {
return mChild;
}
public void setChild(LinkedTreeNode child) {
mChild = child;
}
}
public static void main(String[] args){
LinkedList<LinkedTreeNode> linkedTree = new LinkedList<>();
}
LinkedList<LinkedTreeNode> linkedTree = new LinkedList<>();
}
- 二叉树 的节点
(1)递归节点实现法/左右链表示法(常用)
public class BinaryTreeNode {
/*
* 一个二叉树包括 数据、左右孩子 三部分
*/
private int mData;
private BinaryTreeNode mLeftChild;
private BinaryTreeNode mRightChild;
public BinaryTreeNode(int data, BinaryTreeNode leftChild, BinaryTreeNode rightChild) {
mData = data;
mLeftChild = leftChild;
mRightChild = rightChild;
}
public int getData() {
return mData;
}
public void setData(int data) {
mData = data;
}
public BinaryTreeNode getLeftChild() {
return mLeftChild;
}
public void setLeftChild(BinaryTreeNode leftChild) {
mLeftChild = leftChild;
}
public BinaryTreeNode getRightChild() {
return mRightChild;
}
public void setRightChild(BinaryTreeNode rightChild) {
mRightChild = rightChild;
}
/*
* 一个二叉树包括 数据、左右孩子 三部分
*/
private int mData;
private BinaryTreeNode mLeftChild;
private BinaryTreeNode mRightChild;
public BinaryTreeNode(int data, BinaryTreeNode leftChild, BinaryTreeNode rightChild) {
mData = data;
mLeftChild = leftChild;
mRightChild = rightChild;
}
public int getData() {
return mData;
}
public void setData(int data) {
mData = data;
}
public BinaryTreeNode getLeftChild() {
return mLeftChild;
}
public void setLeftChild(BinaryTreeNode leftChild) {
mLeftChild = leftChild;
}
public BinaryTreeNode getRightChild() {
return mRightChild;
}
public void setRightChild(BinaryTreeNode rightChild) {
mRightChild = rightChild;
}
}

(2)数组下标表示法
public class BinaryTreeArrayNode {
/**
* 数组实现,保存的不是 左右子树的引用,而是数组下标
*/
private int mData;
private int mLeftChild;
private int mRightChild;
public int getData() {
return mData;
}
public void setData(int data) {
mData = data;
}
public int getLeftChild() {
return mLeftChild;
}
public void setLeftChild(int leftChild) {
mLeftChild = leftChild;
}
public int getRightChild() {
return mRightChild;
}
public void setRightChild(int rightChild) {
mRightChild = rightChild;
}
}
/**
* 数组实现,保存的不是 左右子树的引用,而是数组下标
*/
private int mData;
private int mLeftChild;
private int mRightChild;
public int getData() {
return mData;
}
public void setData(int data) {
mData = data;
}
public int getLeftChild() {
return mLeftChild;
}
public void setLeftChild(int leftChild) {
mLeftChild = leftChild;
}
public int getRightChild() {
return mRightChild;
}
public void setRightChild(int rightChild) {
mRightChild = rightChild;
}
}
- 二叉树的创建
创建一个二叉树只需要有一个 二叉根节点,然后提供设置根节点的方法即可
public class BinaryTree {
private BinaryTreeNode mRoot; //根节点
public BinaryTree() {
}
public BinaryTree(BinaryTreeNode root) {
mRoot = root;
}
public BinaryTreeNode getRoot() {
return mRoot;
}
public void setRoot(BinaryTreeNode root) {
mRoot = root;
}
}
private BinaryTreeNode mRoot; //根节点
public BinaryTree() {
}
public BinaryTree(BinaryTreeNode root) {
mRoot = root;
}
public BinaryTreeNode getRoot() {
return mRoot;
}
public void setRoot(BinaryTreeNode root) {
mRoot = root;
}
}
- 二叉树的添加元素
二叉树有左右子树之分,所以添加元素时也分为两种情况:添加为左子树还是右子树
public void insertAsLeftChild(BinaryTreeNode child){
checkTreeEmpty();
mRoot.setLeftChild(child);
}
public void insertAsRightChild(BinaryTreeNode child){
checkTreeEmpty();
mRoot.setRightChild(child);
}
private void checkTreeEmpty() {
if (mRoot == null){
throw new IllegalStateException("Can't insert to a null tree! Did you forget set value for root?");
}
}
checkTreeEmpty();
mRoot.setLeftChild(child);
}
public void insertAsRightChild(BinaryTreeNode child){
checkTreeEmpty();
mRoot.setRightChild(child);
}
private void checkTreeEmpty() {
if (mRoot == null){
throw new IllegalStateException("Can't insert to a null tree! Did you forget set value for root?");
}
}
- 二叉树的删除元素
删除某个元素只需要把自己设为 null
但是为了避免浪费无用的内存,方便 GC 及时回收,还需要遍历这个元素的左右子树,挨个设为空
public void deleteNode(BinaryTreeNode node){
checkTreeEmpty();
if (node == null){ //递归出口
return;
}
deleteNode(node.getLeftChild());
deleteNode(node.getRightChild());
node = null;
}
checkTreeEmpty();
if (node == null){ //递归出口
return;
}
deleteNode(node.getLeftChild());
deleteNode(node.getRightChild());
node = null;
}
- 二叉树的清空
二叉树的清空其实就是特殊的删除元素–删除根节点
public void clear(){
if (mRoot != null){
deleteNode(mRoot);
}
}
if (mRoot != null){
deleteNode(mRoot);
}
}
- 获得二叉树的高度
二叉树中,树的高度是 各个节点度的最大值
因此获得树的高度需要递归获取所有节点的高度,然后取最大值
/**
* 获取树的高度 ,特殊的获得节点高度
* @return
*/
public int getTreeHeight(){
return getHeight(mRoot);
}
/**
* 获得指定节点的度
* @param node
* @return
*/
public int getHeight(BinaryTreeNode node){
if (node == null){ //递归出口
return 0;
}
int leftChildHeight = getHeight(node.getLeftChild());
int rightChildHeight = getHeight(node.getRightChild());
int max = Math.max(leftChildHeight, rightChildHeight);
return max + 1; //加上自己本身
}
* 获取树的高度 ,特殊的获得节点高度
* @return
*/
public int getTreeHeight(){
return getHeight(mRoot);
}
/**
* 获得指定节点的度
* @param node
* @return
*/
public int getHeight(BinaryTreeNode node){
if (node == null){ //递归出口
return 0;
}
int leftChildHeight = getHeight(node.getLeftChild());
int rightChildHeight = getHeight(node.getRightChild());
int max = Math.max(leftChildHeight, rightChildHeight);
return max + 1; //加上自己本身
}
- 获得二叉树的节点数
获得二叉树的节点数,需要遍历所有子树,然后加上总和
public int getSize(){
return getChildSize(mRoot);
}
/**
* 获得指定节点的子节点个数
* @param node
* @return
*/
public int getChildSize(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return 0;
}
int leftChildSize = getChildSize(node.getLeftChild());
int rightChildSize = getChildSize(node.getRightChild());
return leftChildSize + rightChildSize + 1;
}
return getChildSize(mRoot);
}
/**
* 获得指定节点的子节点个数
* @param node
* @return
*/
public int getChildSize(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return 0;
}
int leftChildSize = getChildSize(node.getLeftChild());
int rightChildSize = getChildSize(node.getRightChild());
return leftChildSize + rightChildSize + 1;
}
- 获得某个节点的父节点
由于使用左右子树表示的节点,不含有父亲节点引用,因此有时候可能也需要一个方法,返回二叉树中,指定节点的父亲节点
需要从顶向下遍历各个子树,若该子树的根节点的孩子就是目标节点,返回该节点,否则递归遍历它的左右子树
/**
* 获得指定节点的父亲节点
* @param node
* @return
*/
public BinaryTreeNode getParent(BinaryTreeNode node) {
if (mRoot == null || mRoot == node) { //如果是空树,或者这个节点就是根节点,返回空
return null;
} else {
return getParent(mRoot, node); //否则递归查找 父亲节点
}
}
/**
* 递归对比 节点的孩子节点 与 指定节点 是否一致
*
* @param subTree 子二叉树根节点
* @param node 指定节点
* @return
*/
* 获得指定节点的父亲节点
* @param node
* @return
*/
public BinaryTreeNode getParent(BinaryTreeNode node) {
if (mRoot == null || mRoot == node) { //如果是空树,或者这个节点就是根节点,返回空
return null;
} else {
return getParent(mRoot, node); //否则递归查找 父亲节点
}
}
/**
* 递归对比 节点的孩子节点 与 指定节点 是否一致
*
* @param subTree 子二叉树根节点
* @param node 指定节点
* @return
*/
public BinaryTreeNode getParent(BinaryTreeNode subTree, BinaryTreeNode node) {
if (subTree == null) { //如果子树为空,则没有父亲节点,递归出口
return null;
}
}
//正好这个根节点的左右孩子之一与目标节点一致
if (subTree.getLeftChild() == node || subTree.getRightChild() == node) { //递归出口
return subTree;
}
//需要遍历这个节点的左右子树
BinaryTreeNode parent;
if ((parent = getParent(subTree.getLeftChild(), node)) != null) { //左子树节点就是指定节点,返回
return parent;
} else {
return getParent(subTree.getRightChild(), node); //从右子树找找看
}
}
}
//需要遍历这个节点的左右子树
BinaryTreeNode parent;
if ((parent = getParent(subTree.getLeftChild(), node)) != null) { //左子树节点就是指定节点,返回
return parent;
} else {
return getParent(subTree.getRightChild(), node); //从右子树找找看
}
}
- 二叉树的遍历
(1)先序遍历
/**
* 先序遍历
* @param node
*/
public void iterateFirstOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
operate(node);
iterateFirstOrder(node.getLeftChild());
iterateFirstOrder(node.getRightChild());
}
/**
* 模拟操作
* @param node
*/
public void operate(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
System.out.println(node.getData());
}
* 先序遍历
* @param node
*/
public void iterateFirstOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
operate(node);
iterateFirstOrder(node.getLeftChild());
iterateFirstOrder(node.getRightChild());
}
/**
* 模拟操作
* @param node
*/
public void operate(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
System.out.println(node.getData());
}
(2)中序遍历
/**
* 中序遍历
* @param node
*/
public void iterateMediumOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
iterateMediumOrder(node.getLeftChild());
operate(node);
iterateMediumOrder(node.getRightChild());
}
* 中序遍历
* @param node
*/
public void iterateMediumOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
iterateMediumOrder(node.getLeftChild());
operate(node);
iterateMediumOrder(node.getRightChild());
}
(3)后序遍历
/**
* 后序遍历
* @param node
*/
public void iterateLastOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
iterateLastOrder(node.getLeftChild());
iterateLastOrder(node.getRightChild());
operate(node);
}
* 后序遍历
* @param node
*/
public void iterateLastOrder(BinaryTreeNode node){
if (node == null){
return;
}
iterateLastOrder(node.getLeftChild());
iterateLastOrder(node.getRightChild());
operate(node);
}