Java实现二叉树地遍历、求深度和叶子结点的个数

一、分析

　　二叉树是n个结点所构成的集合，它或为空树，或为非空树。对于非空树，它有且仅有一个根结点，且除根结点以外的其余结点分为两个互不相交的子集，分别称为左子树和右子树，它们本身又都是二叉树。

　　显而易见，二叉树具有递归的性质，因此表示二叉树的结点至少要包含3个域：数据域、左指针、右指针。在Java中，我们可以将二叉树的结点视为一个类，其中含有左子树地址、右子树地址和数据三个属性，每个结点即使类的实例化对象。因为二叉树的递归性质，所以我们可以通过递归来实现二叉树地求深度、求叶子结点的个数、先序、中序、后序遍历，而层序遍历则可以通过队列来实现。

二、实现

1、定义结点类

class InitBiTree{
    
    private String data = null;
    
    private InitBiTree lchild = null;
    
    private InitBiTree rchild = null;

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }

    public InitBiTree getLchild() {
        return lchild;
    }

    public void setLchild(InitBiTree lchild) {
        this.lchild = lchild;
    }

    public InitBiTree getRchild() {
        return rchild;
    }

    public void setRchild(InitBiTree rchild) {
        this.rchild = rchild;
    }
}

2、定义方法类

class Tools{
    public static InitBiTree createBiTree() {  　　　　　　　　　　　　　　　　//先序遍历创建二叉树
        System.out.print("请按先序次序依次输入二叉树的值，#号表示建立空树：");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String input = null;
        input = sc.next();
        if(input.equals("#")) {
            return null;
        }else {
            InitBiTree initBiTree = new InitBiTree();
            initBiTree.setData(input);
            initBiTree.setLchild(Tools.createBiTree());
            initBiTree.setRchild(Tools.createBiTree());
            return initBiTree;
        }
    }
    
    public static void preOrderTraverse(InitBiTree initBiTree) { 　　　　 //先序遍历
        if(initBiTree != null) {
            System.out.print(initBiTree.getData());
            Tools.preOrderTraverse(initBiTree.getLchild());
            Tools.preOrderTraverse(initBiTree.getRchild());
        }
    }
    
    public static void inOrderTraverse(InitBiTree initBiTree) {  　　　 　//中序遍历
        if(initBiTree != null) {
            Tools.inOrderTraverse(initBiTree.getLchild());
            System.out.print(initBiTree.getData());
            Tools.inOrderTraverse(initBiTree.getRchild());
        }
    }
    
    public static void postOrderTraverse(InitBiTree initBiTree) {  　　　 //后序遍历
        if(initBiTree != null) {
            Tools.postOrderTraverse(initBiTree.getLchild());
            Tools.postOrderTraverse(initBiTree.getRchild());
            System.out.print(initBiTree.getData());
        }
    }
    
    public static void levelOrderTraverse(InitBiTree initBiTree) {  　　　//层序遍历
        if(initBiTree != null) {
            LinkedList<InitBiTree> linkedList = new LinkedList<InitBiTree>();
            linkedList.offer(initBiTree);
            while(!linkedList.isEmpty()) {
                initBiTree = linkedList.poll();
                if(initBiTree.getLchild() != null) {
                    linkedList.offer(initBiTree.getLchild());
                }
                if(initBiTree.getRchild() != null) {
                    linkedList.offer(initBiTree.getRchild());
                }
                System.out.print(initBiTree.getData());
            }
        }
    }
    
    public static int biTreeDepth(InitBiTree initBiTree) {  　　　　　　　　//求二叉树深度
        if(initBiTree != null) {
            int l = Tools.biTreeDepth(initBiTree.getLchild());
                    int r = Tools.biTreeDepth(initBiTree.getRchild());
                    if(l > r) {
                        return l + 1;
                    }else {
                            return r + 1;
                    }
        }else {
            return 0;
        }
    }
    
    public static int biTreeNodeCount(InitBiTree initBiTree) {  　　　　　//求叶节点个数
        if(initBiTree != null) {
            int l = Tools.biTreeNodeCount(initBiTree.getLchild());
            int r = Tools.biTreeNodeCount(initBiTree.getRchild());
            if(l == 0 && r == 0) {
                return 1;
            }else {
                return l + r;
            }
        }else {
            return 0;
        }
    }
}

3、主函数调用

package word7;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        InitBiTree initBiTree = Tools.createBiTree();
        System.out.println("——————先序遍历——————");
        Tools.preOrderTraverse(initBiTree);
        System.out.println();
        System.out.println("——————中序遍历——————");
        Tools.inOrderTraverse(initBiTree);
        System.out.println();
        System.out.println("——————后序遍历——————");
        Tools.postOrderTraverse(initBiTree);
        System.out.println();
        System.out.println("——————层序遍历——————");
        Tools.levelOrderTraverse(initBiTree);
        System.out.println();
        System.out.println("——————二叉树深度——————");
        System.out.println(Tools.biTreeDepth(initBiTree));
        System.out.println("——————叶子结点个数——————");
        System.out.println(Tools.biTreeNodeCount(initBiTree));
    }
    
}

三、运行截图