zcq

    1. package com.atguigu.tree.threadedbinarytree;
    3. import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
    5. public class ThreadedBinaryTreeDemo {
    7.     public static void main(String[] args) {
    8.         //测试一把中序线索二叉树的功能
    9.         HeroNode root = new HeroNode(1, "tom");
    10.         HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack");
    11.         HeroNode node3 = new HeroNode(6, "smith");
    12.         HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary");
    13.         HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king");
    14.         HeroNode node6 = new HeroNode(14, "dim");
    16.         //二叉树，后面我们要递归创建, 现在简单处理使用手动创建
    17.         root.setLeft(node2);
    18.         root.setRight(node3);
    19.         node2.setLeft(node4);
    20.         node2.setRight(node5);
    21.         node3.setLeft(node6);
    23.         //测试中序线索化
    24.         ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree();
    25.         threadedBinaryTree.setRoot(root);
    26.         threadedBinaryTree.threadedNodes();
    28.         //测试: 以10号节点测试
    29.         HeroNode leftNode = node5.getLeft();
    30.         HeroNode rightNode = node5.getRight();
    31.         System.out.println("10号结点的前驱结点是 ="  + leftNode); //3
    32.         System.out.println("10号结点的后继结点是="  + rightNode); //1
    34.         //当线索化二叉树后，能在使用原来的遍历方法
    35.         //threadedBinaryTree.infixOrder();
    36.         System.out.println("使用线索化的方式遍历 线索化二叉树");
    37.         threadedBinaryTree.threadedList(); // 8, 3, 10, 1, 14, 6
    39.     }
    41. }
    46. //定义ThreadedBinaryTree 实现了线索化功能的二叉树
    47. class ThreadedBinaryTree {
    48.     private HeroNode root;
    50.     //为了实现线索化，需要创建要给指向当前结点的前驱结点的指针
    51.     //在递归进行线索化时，pre 总是保留前一个结点
    52.     private HeroNode pre = null;
    54.     public void setRoot(HeroNode root) {
    55.         this.root = root;
    56.     }
    58.     //重载一把threadedNodes方法
    59.     public void threadedNodes() {
    60.         this.threadedNodes(root);
    61.     }
    63.     //遍历线索化二叉树的方法
    64.     public void threadedList() {
    65.         //定义一个变量，存储当前遍历的结点，从root开始
    66.         HeroNode node = root;
    67.         while(node != null) {
    68.             //循环的找到leftType == 1的结点，第一个找到就是8结点
    69.             //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
    70.             //处理后的有效结点
    71.             while(node.getLeftType() == 0) {
    72.                 node = node.getLeft();
    73.             }
    75.             //打印当前这个结点
    76.             System.out.println(node);
    77.             //如果当前结点的右指针指向的是后继结点,就一直输出
    78.             while(node.getRightType() == 1) {
    79.                 //获取到当前结点的后继结点
    80.                 node = node.getRight();
    81.                 System.out.println(node);
    82.             }
    83.             //替换这个遍历的结点
    84.             node = node.getRight();
    86.         }
    87.     }
    89.     //编写对二叉树进行中序线索化的方法
    90.     /**
    91.      * 
    92.      * @param node 就是当前需要线索化的结点
    93.      */
    94.     public void threadedNodes(HeroNode node) {
    96.         //如果node==null, 不能线索化
    97.         if(node == null) {
    98.             return;
    99.         }
    101.         //(一)先线索化左子树
    102.         threadedNodes(node.getLeft());
    103.         //(二)线索化当前结点[有难度]
    105.         //处理当前结点的前驱结点
    106.         //以8结点来理解
    107.         //8结点的.left = null , 8结点的.leftType = 1
    108.         if(node.getLeft() == null) {
    109.             //让当前结点的左指针指向前驱结点 
    110.             node.setLeft(pre); 
    111.             //修改当前结点的左指针的类型,指向前驱结点
    112.             node.setLeftType(1);
    113.         }
    115.         //处理后继结点
    116.         if (pre != null && pre.getRight() == null) {
    117.             //让前驱结点的右指针指向当前结点
    118.             pre.setRight(node);
    119.             //修改前驱结点的右指针类型
    120.             pre.setRightType(1);
    121.         }
    122.         //!!! 每处理一个结点后，让当前结点是下一个结点的前驱结点
    123.         pre = node;
    125.         //(三)在线索化右子树
    126.         threadedNodes(node.getRight());
    129.     }
    131.     //删除结点
    132.     public void delNode(int no) {
    133.         if(root != null) {
    134.             //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
    135.             if(root.getNo() == no) {
    136.                 root = null;
    137.             } else {
    138.                 //递归删除
    139.                 root.delNode(no);
    140.             }
    141.         }else{
    142.             System.out.println("空树，不能删除~");
    143.         }
    144.     }
    145.     //前序遍历
    146.     public void preOrder() {
    147.         if(this.root != null) {
    148.             this.root.preOrder();
    149.         }else {
    150.             System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
    151.         }
    152.     }
    154.     //中序遍历
    155.     public void infixOrder() {
    156.         if(this.root != null) {
    157.             this.root.infixOrder();
    158.         }else {
    159.             System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
    160.         }
    161.     }
    162.     //后序遍历
    163.     public void postOrder() {
    164.         if(this.root != null) {
    165.             this.root.postOrder();
    166.         }else {
    167.             System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
    168.         }
    169.     }
    171.     //前序遍历
    172.     public HeroNode preOrderSearch(int no) {
    173.         if(root != null) {
    174.             return root.preOrderSearch(no);
    175.         } else {
    176.             return null;
    177.         }
    178.     }
    179.     //中序遍历
    180.     public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
    181.         if(root != null) {
    182.             return root.infixOrderSearch(no);
    183.         }else {
    184.             return null;
    185.         }
    186.     }
    187.     //后序遍历
    188.     public HeroNode postOrderSearch(int no) {
    189.         if(root != null) {
    190.             return this.root.postOrderSearch(no);
    191.         }else {
    192.             return null;
    193.         }
    194.     }
    195. }
    197. //先创建HeroNode 结点
    198. class HeroNode {
    199.     private int no;
    200.     private String name;
    201.     private HeroNode left; //默认null
    202.     private HeroNode right; //默认null
    203.     //说明
    204.     //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
    205.     //2. 如果rightType == 0 表示指向是右子树, 如果 1表示指向后继结点
    206.     private int leftType;
    207.     private int rightType;
    211.     public int getLeftType() {
    212.         return leftType;
    213.     }
    214.     public void setLeftType(int leftType) {
    215.         this.leftType = leftType;
    216.     }
    217.     public int getRightType() {
    218.         return rightType;
    219.     }
    220.     public void setRightType(int rightType) {
    221.         this.rightType = rightType;
    222.     }
    223.     public HeroNode(int no, String name) {
    224.         this.no = no;
    225.         this.name = name;
    226.     }
    227.     public int getNo() {
    228.         return no;
    229.     }
    230.     public void setNo(int no) {
    231.         this.no = no;
    232.     }
    233.     public String getName() {
    234.         return name;
    235.     }
    236.     public void setName(String name) {
    237.         this.name = name;
    238.     }
    239.     public HeroNode getLeft() {
    240.         return left;
    241.     }
    242.     public void setLeft(HeroNode left) {
    243.         this.left = left;
    244.     }
    245.     public HeroNode getRight() {
    246.         return right;
    247.     }
    248.     public void setRight(HeroNode right) {
    249.         this.right = right;
    250.     }
    251.     @Override
    252.     public String toString() {
    253.         return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
    254.     }
    256.     //递归删除结点
    257.     //1.如果删除的节点是叶子节点，则删除该节点
    258.     //2.如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
    259.     public void delNode(int no) {
    261.         //思路
    262.         /*
    263.          *     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.
    264.             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)
    265.             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)
    266.             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
    267.             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.
    269.          */
    270.         //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)
    271.         if(this.left != null && this.left.no == no) {
    272.             this.left = null;
    273.             return;
    274.         }
    275.         //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)
    276.         if(this.right != null && this.right.no == no) {
    277.             this.right = null;
    278.             return;
    279.         }
    280.         //4.我们就需要向左子树进行递归删除
    281.         if(this.left != null) {
    282.             this.left.delNode(no);
    283.         }
    284.         //5.则应当向右子树进行递归删除
    285.         if(this.right != null) {
    286.             this.right.delNode(no);
    287.         }
    288.     }
    290.     //编写前序遍历的方法
    291.     public void preOrder() {
    292.         System.out.println(this); //先输出父结点
    293.         //递归向左子树前序遍历
    294.         if(this.left != null) {
    295.             this.left.preOrder();
    296.         }
    297.         //递归向右子树前序遍历
    298.         if(this.right != null) {
    299.             this.right.preOrder();
    300.         }
    301.     }
    302.     //中序遍历
    303.     public void infixOrder() {
    305.         //递归向左子树中序遍历
    306.         if(this.left != null) {
    307.             this.left.infixOrder();
    308.         }
    309.         //输出父结点
    310.         System.out.println(this);
    311.         //递归向右子树中序遍历
    312.         if(this.right != null) {
    313.             this.right.infixOrder();
    314.         }
    315.     }
    316.     //后序遍历
    317.     public void postOrder() {
    318.         if(this.left != null) {
    319.             this.left.postOrder();
    320.         }
    321.         if(this.right != null) {
    322.             this.right.postOrder();
    323.         }
    324.         System.out.println(this);
    325.     }
    327.     //前序遍历查找
    328.     /**
    329.      * 
    330.      * @param no 查找no
    331.      * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
    332.      */
    333.     public HeroNode preOrderSearch(int no) {
    334.         System.out.println("进入前序遍历");
    335.         //比较当前结点是不是
    336.         if(this.no == no) {
    337.             return this;
    338.         }
    339.         //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
    340.         //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
    341.         HeroNode resNode = null;
    342.         if(this.left != null) {
    343.             resNode = this.left.preOrderSearch(no);
    344.         }
    345.         if(resNode != null) {//说明我们左子树找到
    346.             return resNode;
    347.         }
    348.         //1.左递归前序查找，找到结点，则返回，否继续判断，
    349.         //2.当前的结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
    350.         if(this.right != null) {
    351.             resNode = this.right.preOrderSearch(no);
    352.         }
    353.         return resNode;
    354.     }
    356.     //中序遍历查找
    357.     public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
    358.         //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
    359.         HeroNode resNode = null;
    360.         if(this.left != null) {
    361.             resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
    362.         }
    363.         if(resNode != null) {
    364.             return resNode;
    365.         }
    366.         System.out.println("进入中序查找");
    367.         //如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
    368.         if(this.no == no) {
    369.             return this;
    370.         }
    371.         //否则继续进行右递归的中序查找
    372.         if(this.right != null) {
    373.             resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
    374.         }
    375.         return resNode;
    377.     }
    379.     //后序遍历查找
    380.     public HeroNode postOrderSearch(int no) {
    382.         //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
    383.         HeroNode resNode = null;
    384.         if(this.left != null) {
    385.             resNode = this.left.postOrderSearch(no);
    386.         }
    387.         if(resNode != null) {//说明在左子树找到
    388.             return resNode;
    389.         }
    391.         //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
    392.         if(this.right != null) {
    393.             resNode = this.right.postOrderSearch(no);
    394.         }
    395.         if(resNode != null) {
    396.             return resNode;
    397.         }
    398.         System.out.println("进入后序查找");
    399.         //如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
    400.         if(this.no == no) {
    401.             return this;
    402.         }
    403.         return resNode;
    404.     }
    406. }