二叉树查找指定节点

川长思鸟来 2021-07-24 19:30 478阅读 0赞

# 一 需求 #

1 编写前序查找，中序查找和后序查找的方法。

2 分别使用三种查找方式，查找 heroNO = 5 的节点。

3 分析各种查找方式，分别比较了多少次。

# 二 图解 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

# 三 代码 #

/**
    * @className: BinaryTreeDemo
    * @description: 二叉树实战
    * @date: 2021/3/16
    * @author: cakin
    */
    public class BinaryTreeDemo {
        /**
         * 功能描述：二叉树测试
         *
         * @param args 命令行
         * @author cakin
         * @date 2021/3/16
         */
        public static void main(String[] args) {
            // 创建一颗二叉树
            BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
            // 创建需要的结点
            HeroNode root = new HeroNode(1, "宋江");
            HeroNode node2 = new HeroNode(2, "吴用");
            HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义");
            HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲");
            HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");
    
            // 先手动创建该二叉树
            root.setLeft(node2);
            root.setRight(node3);
            node3.setRight(node4);
            node3.setLeft(node5);
            binaryTree.setRoot(root);
    
            // 前序遍历
            // 前序遍历的次数:4
            System.out.println("前序遍历方式:");
            HeroNode resNode = binaryTree.preOrderSearch(5);
            if (resNode != null) {
                System.out.printf("找到了，信息为 no = %d name = %s", resNode.getNo(), resNode.getName());
            } else {
                System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
            }
    
    
            // 中序遍历查找
            // 中序遍历的次数:3
            System.out.println("中序遍历方式:");
            resNode = binaryTree.infixOrderSearch(5);
            if (resNode != null) {
                System.out.printf("找到了，信息为 no = %d name = %s", resNode.getNo(), resNode.getName());
            } else {
                System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
            }
    
    
            // 后序遍历查找
            // 后序遍历查找的次数:2次
            System.out.println("后序遍历方式:");
            resNode = binaryTree.postOrderSearch(5);
            if (resNode != null) {
                System.out.printf("找到了，信息为 no = %d name = %s", resNode.getNo(), resNode.getName());
            } else {
                System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
            }
        }
    }
    
    /**
    * @className: BinaryTreeDemo
    * @description: 二叉树
    * @date: 2021/3/16
    * @author: cakin
    */
    class BinaryTree {
        private HeroNode root;
    
    
        public void setRoot(HeroNode root) {
            this.root = root;
        }
    
        /**
         * 功能描述：前序遍历
         *
         * @param no 待查找的编号
         * @return HeroNode 找到的节点
         * @author cakin
         * @date 2021/3/18
         */
        public HeroNode preOrderSearch(int no) {
            if (root != null) {
                return root.preOrderSearch(no);
            } else {
                return null;
            }
        }
    
    
        /**
         * 功能描述：中序遍历
         *
         * @param no 待查找的编号
         * @return HeroNode 找到的节点
         * @author cakin
         * @date 2021/3/18
         */
        public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
            if (root != null) {
                return root.infixOrderSearch(no);
            } else {
                return null;
            }
        }
    
    
        /**
         * 功能描述：后序遍历
         *
         * @param no 待查找的编号
         * @return HeroNode 找到的节点
         * @author cakin
         * @date 2021/3/18
         */
        public HeroNode postOrderSearch(int no) {
            if (root != null) {
                return this.root.postOrderSearch(no);
            } else {
                return null;
            }
        }
    }
    
    /**
    * @className: HeroNode
    * @description: 英雄节点
    * @date: 2021/3/16
    * @author: cakin
    */
    class HeroNode {
        private int no;
        private String name;
        private HeroNode left; // 默认null
        private HeroNode right; // 默认null
    
        public HeroNode(int no, String name) {
            this.no = no;
            this.name = name;
        }
    
        public int getNo() {
            return no;
        }
    
        public void setNo(int no) {
            this.no = no;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public HeroNode getLeft() {
            return left;
        }
    
        public void setLeft(HeroNode left) {
            this.left = left;
        }
    
        public HeroNode getRight() {
            return right;
        }
    
        public void setRight(HeroNode right) {
            this.right = right;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
        }
    
        /**
         * 功能描述：前序遍历查找
         *
         * @param no 查找no
         * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
         */
        public HeroNode preOrderSearch(int no) {
            System.out.println("进入前序遍历");
            // 比较当前结点是不是要找的节点
            if (this.no == no) {
                return this;
            }
    
    
            HeroNode resNode = null;
            // 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
            if (this.left != null) {
                resNode = this.left.preOrderSearch(no);
            }
            // 如果左递归前序查找，找到结点，则返回
            if (resNode != null) { // 说明左子树找到
                return resNode;
            }
            // 左递归没找到，继续右递归前序查找
            // 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
            if (this.right != null) {
                resNode = this.right.preOrderSearch(no);
            }
            return resNode;
        }
    
        /**
         * 功能描述：中序遍历查找
         *
         * @param no 查找no
         * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
         */
        public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
            // 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
            HeroNode resNode = null;
            if (this.left != null) {
                resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
            }
            if (resNode != null) {
                return resNode;
            }
            System.out.println("进入中序查找");
            // 如果找到，则返回。
            if (this.no == no) {
                return this;
            }
            // 没找到，继续进行右递归的中序查找
            if (this.right != null) {
                resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
            }
            return resNode;
        }
    
        /**
         * 功能描述：后序遍历查找
         *
         * @param no 查找no
         * @return 如果找到就返回该Node ,如果没有找到返回 null
         */
        public HeroNode postOrderSearch(int no) {
            HeroNode resNode = null;
            // 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
            if (this.left != null) {
                resNode = this.left.postOrderSearch(no);
            }
            if (resNode != null) { // 说明在左子树找到
                return resNode;
            }
    
    
            // 如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
            if (this.right != null) {
                resNode = this.right.postOrderSearch(no);
            }
            if (resNode != null) {
                return resNode;
            }
            System.out.println("进入后序查找");
            // 如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
            if (this.no == no) {
                return this;
            }
            return resNode;
        }
    }

# 四 测试 #

前序遍历方式:
    进入前序遍历
    进入前序遍历
    进入前序遍历
    进入前序遍历
    找到了，信息为 no = 5 name = 关胜中序遍历方式:
    进入中序查找
    进入中序查找
    进入中序查找
    找到了，信息为 no = 5 name = 关胜后序遍历方式:
    进入后序查找
    进入后序查找
    找到了，信息为 no = 5 name = 关胜
    Process finished with exit code 0

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