【数据结构】——排序算法——1.3、二叉树排序

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【数据结构】——排序算法——1.2、二叉树排序

一、先上维基的图:二叉树排序wiki
图一、二叉树排序
二、描述

二叉查找树英语Binary Search Tree),也称二叉搜索树、有序二叉树(英语ordered binary tree),排序二叉树(英语sorted binary tree),是指一棵空树或者具有下列性质的二叉树

  1. 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于或等于它的根结点的值;
  2. 若任意节点的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值;
  3. 任意节点的左、右子树也分别为二叉查找树。
  4. 没有键值相等的节点(英语no duplicate nodes)。二叉查找树相比于其他数据结构的优势在于查找、插入的时间复杂度较低。为O(log n)。二叉查找树是基础性数据结构,用于构建更为抽象的数据结构,如集合multiset关联数组等。

在二叉查找树b中查找x的过程为:

  1. 若b是空树,则搜索失败,否则:
  2. 若x等于b的根节点的数据域之值,则查找成功;否则:
  3. 若x小于b的根节点的数据域之值,则搜索左子树;否则:
  4. 查找右子树。

三、Java程序

public class OrderTree {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         *                        ***4***
         *                        *2***6*
         *                        1*3*5*7
         * 
         */
        int[] a = {4,2,1,3,6,5,7,8,9};
        BTree root = new BTree();
        createOrder(a,root);
        System.out.println("\npre order:");
        preOrder(root);
        System.out.println("\nmid order:");
        midOrder(root);
        System.out.println("\nlast order:");
        lastOrder(root);
        List<Point> points = new ArrayList<Point>();
        // 将tree的节点转化为坐标
        int floors = totalfloor(root);
        System.out.println("\nfloors:"+floors);
        printTree(root,points,-1,floors);
         
        // 按照  row,col 对 坐标进行排序方便打印
        Collections.sort(points);
        // 按每点 5个字符宽进行打印(需要进行坐标系转换), 当data==-1时 显示 *
        int row = 0;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int totalLength = 1*(squat(2,floors)-1);
        for(Point p : points){
            if(row == p.row){
                sb.append(printTimes("*",1*p.col-sb.length()));
                sb.append(printWidth(""+p.data,1));
            }else{
                if(sb.length()< totalLength){
                    sb.append(printTimes("*",totalLength-sb.length()));
                }
                System.out.println(sb.toString());
                sb = new StringBuilder();
                row++;
                sb.append(printTimes("*",1));
            }
        }
        if(sb.length()< totalLength){
            sb.append(printTimes("*",totalLength-sb.length()));
        }
        System.out.println(sb.toString());
         
         
    }
    static int totalfloor(BTree root){
        if(root == null)return 0;
        return internalLoop(root,0);
    }
    static int internalLoop(BTree root,int floor){
        if(root != null){
            floor++;
            int left = internalLoop(root.left,floor);
            int right = internalLoop(root.right,floor);
            return Math.max(left,right);
        }
             
        else return floor;
    }
    static String printTimes(String s,int time){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<time;i++){
            sb.append(s);
        }
        return sb.toString();
    }
    static String printWidth(String s,int width){
        if(s == null ){
            return printTimes(" ",width);
        }else{
            if(s.length() < width){
                return new StringBuilder(s).append(printTimes("*",width-s.length())).toString();
            }else{
                return s.substring(0,width);
            }
        }
    }
    static class Point implements Comparable<Point>{
        public Point(int row,int col,int data){
            this.row = row;
            this.col = col;
            this.data = data;
        }
        int row = 0;
        int col = 0;
        int data = -1;
        @Override
        public int compareTo(Point o) {
            if(this.row == o.row){
                if(col == o.col)
                    return 0;
                else if(col < o.col){
                    return -1;
                }else{
                    return 1;
                }
            }else if(row < o.row){
                return -1;
            }else{
                return 1;
            }
        }
         
    }
    static void printTree(BTree root,List<Point> points,int row,int floors){
        if(root != null){
            int inter = squat(2,floors-1)-1;
            if(col == -1){
                col = inter;
            }
            /**
             *                           ***0***
             *                           *0***0*
             *                           0*0*0*0
             * 
             */
            points.add(new Point(row,col,root.data));
            printTree(root.left,row+1,col - ((inter-1)/2)-1,floors -1);
            printTree(root.right,col + (inter-1)/2+1,floors -1);
        }
    }
    static int squat(int s,int b){
        if(b == 0) return 1;
        int result = 1;
        for(int i=0;i<b ;i++){
            result *=s;
        }
        return result;
    }
    static void preOrder(BTree root){
        if(root == null) {
            return ;
        }
        System.out.print("-"+root.data);
        preOrder(root.left);
        preOrder(root.right);
    }
    static void midOrder(BTree root){
        if(root == null) return ;
        midOrder(root.left);
        System.out.print("-"+root.data);
        midOrder(root.right);
    }
    static void lastOrder(BTree root){
        if(root == null) return ;
        lastOrder(root.left);
        lastOrder(root.right);
        System.out.print("-"+root.data);
    }
     
     
    // 左边小,右边大,相等时放左边
    static void createOrder(int[] a,BTree root){
         
        if(a == null || a.length == 0) return ;
        for(int i=0;i<a.length;i++){
            if(i==0){
                root.data = a[i];
            }else{
                BTree leaf = new BTree();
                leaf.data = a[i];
                insert(root,leaf);
            }
        }
    }
    static void insert(BTree root,BTree leaf){
        if(root.data == leaf.data){ // == 放左边
            if(root.left == null){
                root.left = leaf;
            }else{
                insert(root.left,leaf);
            }
        }else if(root.data > leaf.data){ // > 放左边
            if(root.left == null){
                root.left = leaf;
            }else{
                insert(root.left,leaf);
            }
        }else{                          // < 放右边
            if(root.right == null){
                root.right = leaf;
            }else{
                insert(root.right,leaf);
            }
        }
    }
     
    static class BTree{
        BTree left;
        BTree right;
        int data;
    }
}


收藏:java 二叉树的实现(这个简单点比较容易看懂);
Java基础复习笔记10数据结构-排序二叉树
原文链接:https://www.f2er.com/datastructure/382661.html

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