二叉树的遍历和二叉查找树

1、二叉链表节点类的定义；

2、二叉树类的定义；

3、建立下图所示的二叉树

以字符串的形式“根左右”定义一棵二叉树时，写出创建二叉树的操作：

4、编程实现以上二叉树的递归前序、非递归前序、中序和后序遍历操作，输出遍历序列；

5、完成统计以上二叉树中叶子结点的个数或计算以上二叉树的深度；

6、定义二叉查找树类；实现二叉查找树的查找、插入和删除操作；

7、从键盘上输入六个整数45、24、53、12、37、9构造二叉查找树，输出二叉查找树的中序遍历结果；

8、在二叉查找树上插入元素2和42。

9、在二叉查找树上查找37和50，并输出能否查找成功；

10、删除数据元素24和53，输出其中序遍历结果。

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;class BTNode<AnyType>{   //节点类AnyType data;BTNode leftChildNode,rightChildNode;public BTNode(){data=null;leftChildNode=rightChildNode=null;}public BTNode(AnyType d,BTNode<AnyType> lc,BTNode<AnyType> rc){data=d;leftChildNode=lc;rightChildNode=rc;}public BTNode(AnyType d){data=d;leftChildNode=null;rightChildNode=null;}public BTNode<AnyType>getleftChild(){return leftChildNode;}public BTNode<AnyType>getrightChild(){return rightChildNode;}public Object getData(){return data;}
}
public class BinaryTree<AnyType>{public BTNode<AnyType>root;int i=0;int count=0;public BinaryTree(){}public BinaryTree(AnyType rootNodeltem){root.data=rootNodeltem;root.leftChildNode=root.rightChildNode=null;}public BinaryTree(BTNode<AnyType>t){root=t;}public BTNode<AnyType>createBinaryTree(AnyType [] preOrder){//先序建树BTNode<AnyType>root=null;if(i<preOrder.length){AnyType data=preOrder[i];i++;if(!data.equals("null")){root=new BTNode<AnyType>(data);root.leftChildNode=createBinaryTree(preOrder);root.rightChildNode=createBinaryTree(preOrder);}}return root;}public void preOrder(BTNode<AnyType>root){                    //递归先序遍历if(root!=null){System.out.print(root.data+" ");preOrder(root.leftChildNode);preOrder(root.rightChildNode);}}public void inOrder(BTNode<AnyType>root){                     //中序遍历if(root!=null){inOrder(root.leftChildNode);System.out.print(root.data+" ");inOrder(root.rightChildNode);}}public void postOrder(BTNode<AnyType>root){                   //后序遍历if(root!=null){postOrder(root.leftChildNode);postOrder(root.rightChildNode);System.out.print(root.data+" ");}}public void preOrderTraverse(BTNode<AnyType> root){           //非递归先序遍历Stack<BTNode<AnyType>>S=new Stack<BTNode<AnyType>>();BTNode<AnyType>p=root;while(p!=null||!S.isEmpty()){if(p!=null){System.out.print(p.data+" ");S.push(p);p=p.leftChildNode;}else{p=S.pop();p=p.rightChildNode;}}}public BTNode<AnyType>search(BTNode<AnyType>root,AnyType x){    //查找某个元素if(root==null)return null;if(root.getData().equals(x))return root;BTNode<AnyType>p=search(root.leftChildNode,x);if(p==null)return p;elsereturn (search(root.rightChildNode,x));}public int countLeafNode(BTNode<AnyType>root){                  //计算叶子节点的个数if(root==null)return 0;if((root.leftChildNode==null&&root.rightChildNode==null ))return 1;else return countLeafNode(root.leftChildNode)+countLeafNode(root.rightChildNode);}public int depth(){                                              //求树的深度return depth(root); }public int depth(BTNode<AnyType> root){int leftdepth;int rightdepth;if(root==null)return 0;leftdepth=depth(root.leftChildNode);rightdepth=depth(root.rightChildNode);boolean la=leftdepth<rightdepth;if(la==true)return rightdepth+1;elsereturn leftdepth+1;}public static void main(String args[]){String tree[]=new String[13];Scanner cin=new Scanner(System.in);for(int i=0;i<13;i++){tree[i]=cin.next();}BinaryTree<String>bt=new BinaryTree<String>();BTNode<String>node=bt.createBinaryTree(tree);BinaryTree<String>text=new BinaryTree<String>(node);System.out.println("递归先序遍历的结果是：");bt.preOrder(text.root);System.out.println();System.out.println("非递归先序遍历的结果");bt.preOrderTraverse(text.root);System.out.println();System.out.println("中序遍历结果是：");bt.inOrder(text.root);System.out.println();System.out.println("后序遍历结果是：");bt.postOrder(text.root);System.out.println();System.out.println("请输入要查找的元素:");String exist=cin.next();System.out.println("如果存在则输出：");try{System.out.println(bt.search(text.root,exist).data);}catch(Exception e){System.out.println("您查找的元素不存在！");}System.out.println("叶子节点个数是"+bt.countLeafNode(text.root));System.out.println("树的深度是："+bt.depth(text.root));BinarySearchTree<Integer>bst=new BinarySearchTree<Integer>();//二叉查找树bst.init();}
}
class BinarySearchTree<AnyType extends Comparable <?super AnyType>>{private BTNode root=null;public BinarySearchTree(){}public BinarySearchTree(BTNode<AnyType> node){root=node;}BTNode<AnyType>insert(AnyType x,BTNode<AnyType> t){              //二叉查找树插入节点if(t==null)return new BTNode(x,null,null);int compareResult=x.compareTo(t.data);if(compareResult<0)t.leftChildNode=insert(x,t.leftChildNode);else if(compareResult>0)t.rightChildNode=insert(x,t.rightChildNode);else ;return t;}BTNode<AnyType>remove(AnyType x,BTNode<AnyType> t){              //二叉查找树删除节点if(t==null)return t;int compareResult=x.compareTo(t.data);if(compareResult<0)t.leftChildNode=remove(x,t.leftChildNode);else if(compareResult>0)t.rightChildNode=remove(x,t.rightChildNode);else if(t.leftChildNode!=null&&t.rightChildNode!=null){t.data=findMin(t.rightChildNode).data;t.rightChildNode=remove(t.data,t.rightChildNode);}else t=(t.leftChildNode!=null)?t.leftChildNode:t.rightChildNode;return t;}public BTNode<AnyType>findMin(BTNode<AnyType> t){                 //二叉查找树找最小值if(t!=null){while(t.leftChildNode!=null)t=t.leftChildNode;}return t;}public BTNode createBSTree(int n,AnyType a[]){                    //创建二叉查找树for(int i=0;i<n;i++){root=insert(a[i],root);}return root;}public void inOrder(BTNode<AnyType> rootNode){                    //中序输出if(rootNode!=null){inOrder(rootNode.leftChildNode);System.out.print(rootNode.data+" ");inOrder(rootNode.rightChildNode);}}public boolean contains(AnyType x){return contains(x,root);}public boolean contains(AnyType x,BTNode<AnyType> t){             //二叉查找树查找某个元素if(t==null)return false;int compareResult=x.compareTo(t.data);if(compareResult<0)return contains(x,t.leftChildNode);else if(compareResult>0)return contains(x,t.rightChildNode);elsereturn true;}public void init(){Integer a[]=new Integer[100];Scanner cin=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入要创建的二叉查找树树的元素个数：");int n=cin.nextInt();System.out.println("请输入二叉树的元素:");for(int i=0;i<n;i++)a[i]=cin.nextInt();BinarySearchTree<Integer>bst=new BinarySearchTree<Integer>();BTNode<Integer> node=bst.createBSTree(n, a);BinarySearchTree<Integer>test=new BinarySearchTree<Integer>(node);System.out.println("中序遍历的结果是:");bst.inOrder(test.root);System.out.println();System.out.println("请输入插入的元素，输入0结束");                while(true){int x=cin.nextInt();if(x==0)break;bst.insert(x, test.root);}System.out.println("插入元素后的中序遍历结果是:");System.out.println("请输入要查找的元素，输入0结束：");while(true){int y=cin.nextInt();if(y==0)break;if(bst.contains(y))System.out.println(y+"这个元素存在");elseSystem.out.println(y+"这个元素不存在");}bst.inOrder(test.root);System.out.println();System.out.println("请输入要删除的元素，输入0结束");while(true){int xx=cin.nextInt();if(xx==0)break;bst.remove(xx, test.root);System.out.println("删除元素后的中序遍历结果：");bst.inOrder(test.root);System.out.println();}}
}//a b d null null null c e null null f null null
//6 45 24 53 12 37 9

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