中序线索二叉树的解释

石家庄java培训 2023年02月09日 16:07:03

      将数列{1 ,3 ,6, 8 ,10 ,14}构建成一颗二叉树

      1)n个结点的二叉链表中含有n+1 [公式2n-(n-1)=n+1] 个空指针域。利用二叉链表中的空指针域,存放指向该结点在某种遍历次序下的前驱和后继结点的指针(这种附加的指针称为"线索")

      2)这种加上了线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树(Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种

      3)一个结点的前一个结点,称为前驱结点

      4)一个结点的后一个结点,称为后继结点

      将上面的二叉树,进行中序线索二叉树。中序遍历的数列为{8,3,10,1,14,6}

      说明:当线索化二叉树后,Node节点的属性left 和right,有如下情况:

      1)left 指向的是左子树,也可能是指向的前驱节点.比如1节点left 指向的左子树,而10节点的left指向的就是前驱节点

      2)right 指向的是右子树,也可能是指向后继节点,比如1节点right指向的是右子树,而10节点的right指向的是后继节点

publicvoidthreadedNodes(HeroNode node){ //如果node==null, 不能线索化if(node == null) { return; } //(一)先线索化左子树 threadedNodes(node.getLeft()); //(二)线索化当前结点//处理当前结点的前驱结点//以8结点来理解//8结点的.left = null , 8结点的.leftType = 1if(node.getLeft() == null) { //让当前结点的左指针指向前驱结点 node.setLeft(pre); //修改当前结点的左指针的类型,指向前驱结点 node.setLeftType(1); } //处理后继结点if (pre != null && pre.getRight() == null) { //让前驱结点的右指针指向当前结点 pre.setRight(node); //修改前驱结点的右指针类型 pre.setRightType(1); } //!!! 每处理一个结点后,让当前结点是下一个结点的前驱结点 pre = node; //(三)在线索化右子树 threadedNodes(node.getRight()); }

      遍历线索二叉树

      因为线索化后,各个结点指向有变化,因此原来的遍历方式不能使用,这时需要使用新的方式遍历线索化二叉树,各个节点可以通过线型方式遍历,因此无需使用递归方式,这样也提高了遍历的效率。遍历的次序应当和中序遍历保持一致。

//遍历线索化二叉树的方法publicvoidthreadedList() { //定义一个变量,存储当前遍历的结点,从root开始 HeroNode node = root; while(node != null) { //循环的找到leftType == 1的结点,第一个找到就是8结点//后面随着遍历而变化,因为当leftType==1时,说明该结点是按照线索化//处理后的有效结点while(node.getLeftType() == 0) { node = node.getLeft(); } //打印当前这个结点 System.out.println(node); //如果当前结点的右指针指向的是后继结点,就一直输出while(node.getRightType() == 1) { //获取到当前结点的后继结点 node = node.getRight(); System.out.println(node); } //替换这个遍历的结点 node = node.getRight(); } }

      完整代码实现

package com.zx.ds.tree; import sun.reflect.generics.tree.Tree; classHeroNode { privateint id; private String name; private HeroNode left; private HeroNode right; //说明//1. 如果leftType == 0 表示指向的是左子树, 如果 1 则表示指向前驱结点//2. 如果rightType == 0 表示指向是右子树, 如果 1表示指向后继结点privateint leftType; privateint rightType; publicintgetLeftType() { return leftType; } publicvoidsetLeftType(int leftType) { this.leftType = leftType; } publicintgetRightType() { return rightType; } publicvoidsetRightType(int rightType) { this.rightType = rightType; } public HeroNode getLeft() { return left; } publicvoidsetLeft(HeroNode left) { this.left = left; } public HeroNode getRight() { return right; } publicvoidsetRight(HeroNode right) { this.right = right; } publicHeroNode(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } publicintgetId() { return id; } publicvoidsetId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } publicvoidsetName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return"HeroNode{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } classThreadedBinaryTree { private HeroNode root; private HeroNode pre = null; publicvoidsetRoot(HeroNode root) { this.root = root; } publicvoidthreadNodes() { this.threadNodes(root); } publicvoidthreadNodes(HeroNode node) { if (node == null) { return; } threadNodes(node.getLeft()); if (node.getLeft() == null) { node.setLeft(pre); node.setLeftType(1); } if (pre != null && pre.getRight() == null) { pre.setRight(node); pre.setRightType(1); } pre = node; threadNodes(node.getRight()); } publicvoidthreadedList() { HeroNode node = root; while (node != null) { while (node.getLeftType() != 1) { node = node.getLeft(); } System.out.println(node); while (node.getRightType() == 1) { node = node.getRight(); System.out.println(node); } node = node.getRight(); } } } publicclassThreadedBinaryTreeDemo { publicstaticvoidmain(String[] args) { HeroNode heroNode = new HeroNode(1, "宋江"); HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "吴用"); HeroNode heroNode8 = new HeroNode(8, "卢俊义"); HeroNode heroNode10 = new HeroNode(10, "公孙胜"); HeroNode heroNode6 = new HeroNode(6, "关胜"); HeroNode heroNode14 = new HeroNode(14, "林冲"); heroNode.setLeft(heroNode3); heroNode.setRight(heroNode6); heroNode3.setLeft(heroNode8); heroNode3.setRight(heroNode10); heroNode6.setLeft(heroNode14); ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree(); threadedBinaryTree.setRoot(heroNode); threadedBinaryTree.threadNodes(); System.out.println("heroNode10.left=" + heroNode10.getLeft()); System.out.println("heroNode10.right=" + heroNode10.getRight()); System.out.println("中序线索树遍历:"); threadedBinaryTree.threadedList(); } }

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