原文地址:https://blog.csdn.net/guorui_java/article/details/106398737
组的搜索比较方便,可以直接用下标,但删除和插入就比较麻烦;
链表与之相反,删除和插入元素很快,但查找比较慢;
此时,二叉树应运而生,二叉树既有链表的好处,也有数组的好处,在处理大批量的动态数据时比较好用,是一种折中的选择。
文件系统和数据库系统一般都是采用树(特别是B树)的数据结构数据,主要为排序和检索的效率。
二叉树是一种最基本最典型的排序树,用于教学和研究树的特性,本身很少在实际中进行应用,因为缺点太明显,就像冒泡排序一样,因为效率问题并不实用,但也是我们必须会的。

一、二叉树缺点

1、顺序存储可能会浪费空间(在非完全二叉树的时候),但是读取某个指定的结点的时候效率比较高O(0);
2、链式存储相对于二叉树,浪费空间较少,但是读取某个结点的时候效率偏低O(nlogn)。
11.二叉树 - 图1

二、遍历与结点删除

二叉树是一种非常重要的数据结构,非常多的数据结构都是基于二叉树的基础演变而来的。对于二叉树有深度遍历和广度遍历,深度遍历有前序、中序以及后序三种遍历方法,广度遍历即我们寻常所说的层次遍历。由于树的定义本身就是递归定义,因此采用递归的方法实现树的三种遍历。
对于一段代码来说,可读性有时候要比代码本身的效率要重要的多。

2.1 四种基本的遍历思想

  1. 前序遍历:根结点 -->左子树-->右子树;<br /> 中序遍历:左子树 -->根结点-->右子树;<br /> 后续遍历:左子树 -->右子树-->根结点;<br /> 层次遍历:仅仅需按成次遍历即可;

2.2 自定义二叉树

11.二叉树 - 图2

2.3 代码实现

  1. package dataStructure.tree;
  2. public class BinaryTreeTest {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //创建一个二叉树
  5. BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
  6. //创建结点
  7. HeroNode root = new HeroNode(1, "宋江");
  8. HeroNode node2 = new HeroNode(2, "卢俊义");
  9. HeroNode node3 = new HeroNode(3, "吴用");
  10. HeroNode node4 = new HeroNode(4, "公孙胜");
  11. HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");
  12. root.setLeft(node2);
  13. root.setRight(node3);
  14. node3.setLeft(node4);
  15. node3.setRight(node5);
  16. binaryTree.setRoot(root);
  17. System.out.println("前序遍历");
  18. binaryTree.preOrder();
  19. System.out.println("中序遍历");
  20. binaryTree.midOrder();
  21. System.out.println("后序遍历");
  22. binaryTree.postOrder();
  23. binaryTree.delNode(3);
  24. System.out.println("删除结点3,前序遍历");
  25. binaryTree.preOrder();
  26. }
  27. }
  28. //定义BinaryTree 二叉树
  29. class BinaryTree {
  30. private HeroNode root;
  31. public HeroNode getRoot() {
  32. return root;
  33. }
  34. public void setRoot(HeroNode root) {
  35. this.root = root;
  36. }
  37. //前序遍历
  38. public void preOrder() {
  39. if(this.root != null) {
  40. this.root.preOrder();
  41. }else {
  42. System.out.println("二叉树为空,不能遍历");
  43. }
  44. }
  45. //中序遍历
  46. public void midOrder() {
  47. if(this.root != null) {
  48. this.root.midOrder();
  49. }else {
  50. System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
  51. }
  52. }
  53. //后序遍历
  54. public void postOrder() {
  55. if(this.root != null) {
  56. this.root.postOrder();
  57. }else {
  58. System.out.println("二叉树为空,无法遍历");
  59. }
  60. }
  61. //删除结点
  62. public void delNode(int no) {
  63. if(root != null) {
  64. //如果只有一个root结点, 这里立即判断root是不是就是要删除结点
  65. if(root.getNo() == no) {
  66. root = null;
  67. } else {
  68. //递归删除
  69. root.delNode(no);
  70. }
  71. }else{
  72. System.out.println("空树,不能删除~");
  73. }
  74. }
  75. }
  76. //先创建HeroNode 结点
  77. class HeroNode {
  78. private int no;
  79. private String name;
  80. private HeroNode left; //默认null
  81. private HeroNode right; //默认null
  82. public HeroNode(int no, String name) {
  83. this.no = no;
  84. this.name = name;
  85. }
  86. public int getNo() {
  87. return no;
  88. }
  89. public void setNo(int no) {
  90. this.no = no;
  91. }
  92. public String getName() {
  93. return name;
  94. }
  95. public void setName(String name) {
  96. this.name = name;
  97. }
  98. public HeroNode getLeft() {
  99. return left;
  100. }
  101. public void setLeft(HeroNode left) {
  102. this.left = left;
  103. }
  104. public HeroNode getRight() {
  105. return right;
  106. }
  107. public void setRight(HeroNode right) {
  108. this.right = right;
  109. }
  110. @Override
  111. public String toString() {
  112. return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
  113. }
  114. //前序遍历
  115. public void preOrder() {
  116. System.out.println(this);//先输出父节点
  117. //递归向左子树前序遍历
  118. if(this.left != null) {
  119. this.left.preOrder();
  120. }
  121. //递归向右子树前序遍历
  122. if(this.right != null) {
  123. this.right.preOrder();
  124. }
  125. }
  126. //中序遍历
  127. public void midOrder() {
  128. //递归向左子树中序遍历
  129. if(this.left != null) {
  130. this.left.midOrder();
  131. }
  132. System.out.println(this);//输出父节点
  133. //递归向右子树前序遍历
  134. if(this.right != null) {
  135. this.right.midOrder();
  136. }
  137. }
  138. //后序遍历
  139. public void postOrder() {
  140. //递归向左子树后序遍历
  141. if(this.left != null) {
  142. this.left.postOrder();
  143. }
  144. //递归向右子树前序遍历
  145. if(this.right != null) {
  146. this.right.postOrder();
  147. }
  148. System.out.println(this);//输出父节点
  149. }
  150. //递归删除结点
  151. //1.如果删除的节点是叶子节点,则删除该节点
  152. //2.如果删除的节点是非叶子节点,则删除该子树
  153. public void delNode(int no) {
  154. //思路
  155. /*
  156. * 1. 因为我们的二叉树是单向的,所以我们是判断当前结点的子结点是否需要删除结点,而不能去判断当前这个结点是不是需要删除结点.
  157. 2. 如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点 就是要删除结点,就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
  158. 3. 如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点 就是要删除结点,就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
  159. 4. 如果第2和第3步没有删除结点,那么我们就需要向左子树进行递归删除
  160. 5. 如果第4步也没有删除结点,则应当向右子树进行递归删除.
  161. */
  162. //2. 如果当前结点的左子结点不为空,并且左子结点 就是要删除结点,就将this.left = null; 并且就返回(结束递归删除)
  163. if(this.left != null && this.left.no == no) {
  164. this.left = null;
  165. return;
  166. }
  167. //3.如果当前结点的右子结点不为空,并且右子结点 就是要删除结点,就将this.right= null ;并且就返回(结束递归删除)
  168. if(this.right != null && this.right.no == no) {
  169. this.right = null;
  170. return;
  171. }
  172. //4.我们就需要向左子树进行递归删除
  173. if(this.left != null) {
  174. this.left.delNode(no);
  175. }
  176. //5.则应当向右子树进行递归删除
  177. if(this.right != null) {
  178. this.right.delNode(no);
  179. }
  180. }
  181. }

2.4 控制台输出

11.二叉树 - 图3