二叉树是一种常见的数据结构,理解二叉树对于理解AVL树、红黑树都有重要意义,索性再重新梳理一下思路,加深印象。本文重点介绍二叉查找树。
1.二叉树与二叉查找树
二叉树(binary tree)是树的一种特殊形式,这种树的每个节点做多只有两个孩子节点,二叉树结构如图:

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二叉树的树形结构使它很适合扮演索引的角色,因此出现了一种特殊的二叉树—二叉查找树(binary search tree),二叉查找树在二叉树的基础上,又增加了几个条件:
1)如果左子树不为空,则左子树上所有的节点值均小于根节点值;
2)如果右子树不为空,则右子树上所有节点的值均大于根节点的值;
3)左右子树也都是二叉查找树
下图就是一个典型的二叉查找树:

2.二叉树的深度优先遍历
2.1前序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是根节点、左子树、右子树。示意图如图所示:
1)首先输出根节点6;
2)由于根节点6存在左子节点,输出左子节点3;
3)由于节点3也存在子节点,输出左子节点2;
4)节点2没有左子节点,也没右子节点,回到节点3,输出节点3右子节点5;
5)节点5既没左子节点,也没右子节点,回到节点6,输出节点6的右子节点8;
6)节点8没有左子节点,有右子节点,因此输出节点8的右子节点9;
到此为止,所有节点输出完毕。

2.2中序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是左子树、根节点、右子树。示意图如图所示:
1)首先访问左子节点,如果左子节点还有左子节点,则继续深入访问,一直找到不再有左子节点的节点,输出节点2;
2)输出节点2的父节点节点3;
3)输出节点2的右节点节点5;
4)以节点2为根的左子树已输出完毕,这时输出整个二叉树的根节点节点6;
5)由于节点8没左子节点,直接输出节点8;
6)最后输出节点8的右子树节点9;
到此为止,所有节点输出完毕。


2.3后序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是左子树、右子树、根节点。示意图如图所示:
1)首先访问左子节点,如果左子节点还有左子节点,则继续深入访问,一直找到不再有左子节点的节点,输出节点2;
2)输出节点2的右节点节点5;
3)输出节点2的父节点节点3;
4)以节点2为根的左子树已输出完毕,开始查找根节点的右子树,节点8没有左子节点,但有右子节点,输出右子节点9;
5)输出右子节点的父节点节点8;
6)最后输出节根节点节点6;
到此为止,所有节点输出完毕。

3.配套代码
三种遍历方式,用递归实现会非常简单。
/ * 二叉查找树 */ public class BinarySearchTree {
//根节点 TreeNode root; / * 构建二叉查找树 * @param node * @param data */ public void createTree(TreeNode node, int data){
if(root == null){
root = new TreeNode(data); }else{
if(data < node.data){
if(node.left == null){
node.left = new TreeNode(data); }else{
createTree(node.left,data); } }else{
if(node.right == null){
node.right = new TreeNode(data); }else{
createTree(node.right,data); } } } } / *二叉树前序遍历 * @param node */ public void preOrderTraversal(TreeNode node){
if(node == null){
return ; } System.out.println(node.data); preOrderTraversal(node.left); preOrderTraversal(node.right); } / *二叉树中序遍历 * @param node */ public void middleOrderTraversal(TreeNode node){
if(node == null){
return ; } middleOrderTraversal(node.left); System.out.println(node.data); middleOrderTraversal(node.right); } / *二叉树后序遍历 * @param node */ public void postOrderTraversal(TreeNode node){
if(node == null){
return ; } postOrderTraversal(node.left); postOrderTraversal(node.right); System.out.println(node.data); } } / * 二叉树节点 */ class TreeNode {
//节点数据 int data; //左子树 TreeNode1 left; //右子树 TreeNode1 right; public TreeNode(int data) {
this.data = data; } }
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测试类:
讯享网public static void main(String[] args){
int[] arr = {
10,2,3,1,11}; BinarySearchTree tree = new BinarySearchTree(); for(int data : arr){
tree.createTree(tree.root,data); } //前序遍历 System.out.println("前序遍历"); tree.preOrderTraversal(tree.root); //中序遍历 System.out.println("中序遍历"); tree.middleOrderTraversal(tree.root); //后序遍历 System.out.println("后序遍历"); tree.postOrderTraversal(tree.root); }
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