1 package com.ietree.basic.datastructure.tree; 2 3 import java.util.ArrayDeque; 4 import java.util.ArrayList; 5 import java.util.List; 6 import java.util.Queue; 7 8 /** 9 * Created by ietree 10 * 2017/5/1 11 */ 12 public class SortedBinTree<T extends Comparable> { 13 14 static class Node { 15 16 Object data; 17 Node parent; 18 Node left; 19 Node right; 20 21 public Node(Object data, Node parent, Node left, Node right) { 22 this.data = data; 23 this.parent = parent; 24 this.left = left; 25 this.right = right; 26 } 27 28 public String toString() { 29 return "[data=" + data + "]"; 30 } 31 32 public boolean equals(Object obj) { 33 if (this == obj) { 34 return true; 35 } 36 if (obj.getClass() == Node.class) { 37 Node target = (Node) obj; 38 return data.equals(target.data) && left == target.left && right == target.right && parent == target.parent; 39 } 40 return false; 41 } 42 43 } 44 45 private Node root; 46 47 // 两个构造器用于创建排序二叉树 48 public SortedBinTree() { 49 root = null; 50 } 51 52 public SortedBinTree(T o) { 53 root = new Node(o, null, null, null); 54 } 55 56 // 添加节点 57 public void add(T ele) { 58 // 如果根节点为null 59 if (root == null) { 60 root = new Node(ele, null, null, null); 61 } else { 62 Node current = root; 63 Node parent = null; 64 int cmp = 0; 65 // 搜索合适的叶子节点，以该叶子节点为父节点添加新节点 66 do { 67 parent = current; 68 cmp = ele.compareTo(current.data); 69 // 如果新节点的值大于当前节点的值 70 if (cmp > 0) { 71 // 以右子节点作为当前节点 72 current = current.right; 73 } else { 74 // 如果新节点的值小于当前节点的值 75 // 以左节点作为当前节点 76 current = current.left; 77 } 78 } 79 while (current != null); 80 // 创建新节点 81 Node newNode = new Node(ele, parent, null, null); 82 // 如果新节点的值大于父节点的值 83 if (cmp > 0) { 84 // 新节点作为父节点的右子节点 85 parent.right = newNode; 86 } else { 87 // 如果新节点的值小于父节点的值 88 // 新节点作为父节点的左子节点 89 parent.left = newNode; 90 } 91 } 92 } 93 94 // 删除节点 95 public void remove(T ele) { 96 // 获取要删除的节点 97 Node target = getNode(ele); 98 if (target == null) { 99 return; 100 } 101 // 左、右子树为空 102 if (target.left == null && target.right == null) { 103 // 被删除节点是根节点 104 if (target == root) { 105 root = null; 106 } else { 107 // 被删除节点是父节点的左子节点 108 if (target == target.parent.left) { 109 // 将target的父节点的left设为null 110 target.parent.left = null; 111 } else { 112 // 将target的父节点的right设为null 113 target.parent.right = null; 114 } 115 target.parent = null; 116 } 117 } else if (target.left == null && target.right != null) { 118 // 左子树为空，右子树不为空 119 // 被删除节点是根节点 120 if (target == root) { 121 root = target.right; 122 } else { 123 // 被删除节点是父节点的左子节点 124 if (target == target.parent.left) { 125 // 让target的父节点的left指向target的右子树 126 target.parent.left = target.right; 127 } else { 128 // 让target的父节点的right指向target的右子树 129 target.parent.right = target.right; 130 } 131 // 让target的右子树的parent指向target的parent 132 target.right.parent = target.parent; 133 } 134 } else if (target.left != null && target.right == null) { 135 // 左子树不为空，右子树为空 136 // 被删除节点是根节点 137 if (target == root) { 138 root = target.left; 139 } else { 140 // 被删除节点是父节点的左子节点 141 if (target == target.parent.left) { 142 // 让target的父节点的left指向target的左子树 143 target.parent.left = target.left; 144 } else { 145 // 让target的父节点的right指向target的左子树 146 target.parent.right = target.left; 147 } 148 // 让target的左子树的parent指向target的parent 149 target.left.parent = target.parent; 150 } 151 } else { 152 // 左、右子树都不为空 153 // leftMaxNode用于保存target节点的左子树中值最大的节点 154 Node leftMaxNode = target.left; 155 // 搜索target节点的左子树中值最大的节点 156 while (leftMaxNode.right != null) { 157 leftMaxNode = leftMaxNode.right; 158 } 159 // 从原来的子树中删除leftMaxNode节点 160 leftMaxNode.parent.right = null; 161 // 让leftMaxNode的parent指向target的parent 162 leftMaxNode.parent = target.parent; 163 // 被删除节点是父节点的左子节点 164 if (target == target.parent.left) { 165 // 让target的父节点的left指向leftMaxNode 166 target.parent.left = leftMaxNode; 167 } else { 168 // 让target的父节点的right指向leftMaxNode 169 target.parent.right = leftMaxNode; 170 } 171 leftMaxNode.left = target.left; 172 leftMaxNode.right = target.right; 173 target.parent = target.left = target.right = null; 174 } 175 } 176 177 // 根据给定的值搜索节点 178 public Node getNode(T ele) { 179 // 从根节点开始搜索 180 Node p = root; 181 while (p != null) { 182 int cmp = ele.compareTo(p.data); 183 // 如果搜索的值小于当前p节点的值 184 if (cmp < 0) { 185 // 向左子树搜索 186 p = p.left; 187 } else if (cmp > 0) { 188 // 如果搜索的值大于当前p节点的值 189 // 向右子树搜索 190 p = p.right; 191 } else { 192 return p; 193 } 194 } 195 return null; 196 } 197 198 // 广度优先遍历 199 public List<Node> breadthFirst() { 200 201 Queue<Node> queue = new ArrayDeque<Node>(); 202 List<Node> list = new ArrayList<Node>(); 203 if (root != null) { 204 // 将根元素入“队列” 205 queue.offer(root); 206 } 207 while (!queue.isEmpty()) { 208 // 将该队列的“队尾”的元素添加到List中 209 list.add(queue.peek()); 210 Node p = queue.poll(); 211 // 如果左子节点不为null，将它加入“队列” 212 if (p.left != null) { 213 queue.offer(p.left); 214 } 215 // 如果右子节点不为null，将它加入“队列” 216 if (p.right != null) { 217 queue.offer(p.right); 218 } 219 } 220 return list; 221 } 222 223 }
测试类：
1 package com.ietree.basic.datastructure.tree; 2 3 /** 4 * Created by ietree 5 * 2017/5/1 6 */ 7 public class SortedBinTreeTest { 8 9 public static void main(String[] args) { 10 11 SortedBinTree<Integer> tree = new SortedBinTree<Integer>(); 12 13 // 添加节点 14 tree.add(5); 15 tree.add(20); 16 tree.add(10); 17 tree.add(3); 18 tree.add(8); 19 tree.add(15); 20 tree.add(30); 21 22 System.out.println(tree.breadthFirst()); 23 // 删除节点 24 tree.remove(20); 25 System.out.println(tree.breadthFirst()); 26 27 } 28 29 }
程序输出：
[[data=5], [data=3], [data=20], [data=10], [data=30], [data=8], [data=15]]
[[data=5], [data=3], [data=15], [data=10], [data=30], [data=8]]
采用广度优先法则来遍历排序二叉树得到的不是有序序列，采用中序遍历来遍历排序二叉树才可以得到有序序列。