二叉树前序中序后序查找

13.1.1 二叉树-查找指定节点

要求:

  1. 请编写前序查找,中序查找和后序查找
  2. 并分别使用三种查找方式,查找Node的id = 5 的节点
  3. 并分析各种查找方式,分别比较了多少次

思路:

  1. 前序查找:

    1. 先判断当前节点的id是否是要查找的
    2. 如果相等,则返回当前节点
    3. 如果不相等,则判断当前节点的左节点是否为空,如果不为空,则递归前序查找
    4. 如果左递归前序查找,找到节点则返回,否则判断,当前的节点的右子节点是否为空,如果不空,则继续向右递归前序查找
  2. 中序查找

    1. 判断当前节点的左节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找
    2. 如果找到,则返回,如果没找到,就和当前节点比较,找到则返回
    3. 如果当前节点不相等,则判断右节点是否为空,如果不为空,则递归中序查找右子树,找到则返回
    4. 如果右递归中序查找没找到就返回null
  3. 后续查找

    1. 判断当前节点的左节点是否为空,如果不为空则进行左递归
    2. 如果为空,则判断右节点是否为空,如果不为空则进行右递归
    3. 如果为空,则判断当前节点是否相等,如果相等则返回,如果不相等则返回null
    package tree;
    
    public class BinaryTreeDemo {
        public static void main(String[] args) {
            // 创建二叉树
            BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
            // 创建需要的节点
            Node1 root = new Node1(1,"a1");
            Node1 n2 = new Node1(2,"a2");
            Node1 n3 = new Node1(3,"a3");
            Node1 n4 = new Node1(4,"a4");
            // 说明,我们先手动创建二叉树,后面使用递归创建二叉树
            root.setLeft(n2);
            root.setRight(n3);
            n3.setRight(n4);
            binaryTree.setRoot(root);
            // 测试 遍历
            System.out.println("前序遍历:");
            binaryTree.preOrder(); // 1 2 3 4
            System.out.println("中序遍历 ");
            binaryTree.infixOrder(); // 2 1 3 4
            System.out.println("后序遍历:");
            binaryTree.postOrder(); // 2 4 3 1
    
            // 测试查找
            System.out.println("前序查找");// 前序遍历的次数 4
            Node1 resNode = binaryTree.preOrderSearch(4);
            if (resNode != null){
                System.out.println("finded\t"+resNode.getId() + "\t" + resNode.getName());
            }else{
                System.out.println("Not find");
            }
            System.out.println("中序查找"); // 中序遍历次数 3
            resNode = binaryTree.infixOrderSearch(4);
            if (resNode != null){
                System.out.println("finded\t"+resNode.getId() + "\t" + resNode.getName());
            }else{
                System.out.println("Not find");
            }
            System.out.println("后序查找"); // 后序遍历 2
            resNode = binaryTree.postOrderSearch(4);
            if (resNode != null){
                System.out.println("finded\t"+resNode.getId() + "\t" + resNode.getName());
            }else{
                System.out.println("Not find");
            }
    
        }
    }
    class BinaryTree{
        private Node1 root;
    
        public Node1 getRoot() {
            return root;
        }
    
        public void setRoot(Node1 root) {
            this.root = root;
        }
    
        // 前序遍历
        public void preOrder(){
            if (this.root != null){
                this.root.preOrder();
            }else{
                System.out.println("二叉树为空");
            }
        }
        // 中序遍历
        public void infixOrder(){
            if (this.root != null){
                this.root.infixOrder();
            }else{
                System.out.println("二叉树为空");
            }
        }
        // 后序遍历
        public void postOrder(){
            if (this.root != null){
                this.root.postOrder();
            }else{
                System.out.println("二叉树为空");
            }
        }
    
        // 前序查找
        public Node1 preOrderSearch(int id){
    
            if (this.root != null){
                return root.preOrdersearch(id);
            }else{
                return null;
            }
        }
        // 中序查找
        public Node1 infixOrderSearch(int id){
            if (this.root != null){
                return root.infixOrderSearch(id);
            }else {
                return null;
            }
        }
        // 后序查找
        public Node1 postOrderSearch(int id){
            if (this.root != null){
                return root.postOrderSearch(id);
            } else{
                return null;
            }
        }
    }
    // 先创建节点
    class Node1{
        private int id;
        private String name;
        private Node1 left;
        private Node1 right;
    
        public Node1(int id, String name) {
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    
        public int getId() {
            return id;
        }
    
        public void setId(int id) {
            this.id = id;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public Node1 getLeft() {
            return left;
        }
    
        public void setLeft(Node1 left) {
            this.left = left;
        }
    
        public Node1 getRight() {
            return right;
        }
    
        public void setRight(Node1 right) {
            this.right = right;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Node1{" +
                    "id=" + id +
                    ", name=‘" + name + ‘\‘‘ +
                    ‘}‘;
        }
        // 编写前序遍历
        public void preOrder(){
            System.out.println(this); //  先输出当前节点
            // 递归向左子树前序遍历
            if (this.left != null){
                this.left.preOrder();
            }
            // 递归向右子树前序遍历
            if (this.right != null){
                this.right.preOrder();
            }
        }
        // 编写中序遍历
        public void infixOrder(){
            // 递归向左子树中序遍历
            if (this.left != null){
                this.left.infixOrder();
            }
            System.out.println(this);
            // 嘀咕向右子树中序遍历
            if (this.right != null){
                this.right.infixOrder();
            }
        }
        // 编写后序遍历
        public void postOrder(){
            // 左子树后序遍历
            if (this.left != null){
                this.left.postOrder();
            }
            // 右子树后序遍历
            if (this.right != null){
                this.right.postOrder();
            }
            System.out.println(this);
        }
    
        // 前序遍历查找
    
        /**
         *
         * @param id 要查找的id
         * @return 若找到则返回当前Node1,如果没找到则返回null
         */
        public Node1 preOrdersearch(int id){
            System.out.println("进行前序遍历~~"); // 用来判断比较几次
            // 比较当前节点是不是
            if (this.id == id){
                return this;
            }
            // 判断当前节点的左子树是否为空
            Node1 resNode = null; // 通过res判断找没找到
            if (this.left != null){
                resNode = this.left.preOrdersearch(id);
            }
            if (resNode != null){ // 说明我们左子树找到了
                return resNode;
            }
            // 判断当前节点的右子树是否为空
            if (this.right != null){
                resNode = this.right.preOrdersearch(id);
            }
            if (resNode != null){
                return resNode;
            }
            return resNode;
        }
    
        // 中序查找
        public Node1 infixOrderSearch(int id){
    
            Node1 resNode = null;
            // 判断左节点是否为空,如果不为空则便利左节点
            if (this.left != null){
                resNode = this.left.infixOrderSearch(id);
            }
            if (resNode != null){
                return resNode;
            }
            System.out.println("进行中序遍历~~"); // 用来判断比较几次
            // 判断当前节点是否是要找的节点,如果是则返回
            if (this.id == id){
                return this;
            }
            // 判断右子树是否为空,如果不为空,则进行右遍历
            if (this.right != null){
                resNode = this.right.infixOrderSearch(id);
            }
            if (resNode != null){
                return resNode;
            }
            return resNode;
        }
        // 逆序查找
        public Node1 postOrderSearch(int id){
    
            Node1 resNode = null;
            // 判断左子树是否为空,如果不为空,则进行左递归
            if (this.left != null){
                resNode = this.left.postOrderSearch(id);
            }
            if (resNode != null){
                return resNode;
            }
            // 判断右子树是否为空,如果不为空,则进行右递归
            if (this.right != null){
                resNode = this.right.postOrderSearch(id);
            }
            if (resNode != null){
                return resNode;
            }
            System.out.println("进行后序遍历~~"); // 用来判断比较几次
            // 判断当前节点是否是要找的节点,如果是,则直接返回
            if (this.id == id){
                return this;
            }
            return resNode;
        }
    }
    
    

二叉树前序中序后序查找

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