【code】java树的兑现
【code】java树的实现
树的父节点存储实现
import java.util.*;
public class TreeParent<E>
{
public static class Node<T>
{
T data;
//记录其父节点的位置
int parent;
public Node()
{
}
public Node(T data)
{
this.data = data;
}
public Node(T data , int parent)
{
this.data = data;
this.parent = parent;
}
public String toString()
{
return "TreeParent$Node[data=" + data + ", parent="
+ parent + "]";
}
}
private final int DEFAULT_TREE_SIZE = 100;
private int treeSize = 0;
//使用一个Node[]数组来记录该树里的所有节点
private Node<E>[] nodes;
//记录节点数
private int nodeNums;
//以指定根节点创建树
public TreeParent(E data)
{
treeSize = DEFAULT_TREE_SIZE;
nodes = new Node[treeSize];
nodes[0] = new Node<E>(data , -1);
nodeNums++;
}
//以指定根节点、指定treeSize创建树
public TreeParent(E data ,int treeSize)
{
this.treeSize = treeSize;
nodes = new Node[treeSize];
nodes[0] = new Node<E>(data , -1);
nodeNums++;
}
//为指定节点添加子节点
public void addNode(E data , Node parent)
{
for (int i = 0 ; i < treeSize ; i++)
{
//找到数组中第一个为null的元素，该元素保存新节点
if (nodes[i] == null)
{
//创建新节点，并用指定的数组元素保存它
nodes[i] = new Node(data , pos(parent));;
nodeNums++;
return;
}
}
throw new RuntimeException("该树已满，无法添加新节点");
}
//判断树是否为空。
public boolean empty()
{
//根节点是否为null
return nodes[0] == null;
}
//返回根节点
public Node<E> root()
{
//返回根节点
return nodes[0];
}
//返回指定节点（非根节点）的父节点。
public Node<E> parent(Node node)
{
//每个节点的parent记录了其父节点的位置
return nodes[node.parent];
}
//返回指定节点（非叶子节点）的所有子节点。
public List<Node<E>> children(Node parent)
{
List<Node<E>> list = new ArrayList<Node<E>>();
for (int i = 0 ; i < treeSize ; i++)
{
//如果当前节点的父节点的位置等于parent节点的位置
if (nodes[i] != null &&
nodes[i].parent == pos(parent))
{
list.add(nodes[i]);
}
}
return list;
}
//返回该树的深度。
public int deep()
{
//用于记录节点的最大深度
int max = 0;
for(int i = 0 ; i < treeSize && nodes[i] != null
; i++)
{
//初始化本节点的深度
int def = 1;
//m记录当前节点的父节点的位置
int m = nodes[i].parent;
//如果其父节点存在
while(m != -1 && nodes[m] != null)
{
//向上继续搜索父节点
m = nodes[m].parent;
def++;
}
if(max < def)
{
max = def;
}
}
//返回最大深度
return max;
}
//返回包含指定值的节点。
public int pos(Node node)
{
for (int i = 0 ; i < treeSize ; i++)
{
//找到指定节点
if (nodes[i] == node)
{
return i;
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args)
{
TreeParent<String> tp = new TreeParent<String>("root");
TreeParent.Node root = tp.root();
System.out.println(root);
tp.addNode("节点1" , root);
System.out.println("此树的深度:" + tp.deep());
tp.addNode("节点2" , root);
//获取根节点的所有子节点
List<TreeParent.Node<String>> nodes = tp.children(root);
System.out.println("根节点的第一个子节点：" + nodes.get(0));
//为根节点的第一个子节点新增一个子节点
tp.addNode("节点3" , nodes.get(0));
System.out.println("此树的深度:" + tp.deep());
}
}
树的子节点链表实现
import java.util.*;
public class TreeChild<E>
{
private static class SonNode
{
//记录当前节点的位置
private int pos;
private SonNode next;
public SonNode(int pos , SonNode next)
{
this.pos = pos;
this.next = next;
}
}
public static class Node<T>
{
T data;
//记录第一个子节点
SonNode first;
public Node(T data)
{
this.data = data;
this.first = null;
}
public String toString()
{
if (first != null)
{
return "TreeChild$Node[data=" + data + ", first="
+ first.pos + "]";
}
else
{
return "TreeChild$Node[data=" + data + ", first=-1]";
}
}
}
private final int DEFAULT_TREE_SIZE = 100;
private int treeSize = 0;
//使用一个Node[]数组来记录该树里的所有节点
private Node<E>[] nodes;
//记录节点数
private int nodeNums;
//以指定根节点创建树
public TreeChild(E data)
{
treeSize = DEFAULT_TREE_SIZE;
nodes = new Node[treeSize];
nodes[0] = new Node<E>(data);
nodeNums++;
}
//以指定根节点、指定treeSize创建树
public TreeChild(E data ,int treeSize)
{
this.treeSize = treeSize;
nodes = new Node[treeSize];
nodes[0] = new Node<E>(data);
nodeNums++;
}
//为指定节点添加子节点
public void addNode(E data , Node parent)
{
for (int i = 0 ; i < treeSize ; i++)
{
//找到数组中第一个为null的元素，该元素保存新节点
if (nodes[i] == null)
{
//创建新节点，并用指定数组元素来保存它
nodes[i] = new Node(data);
if (parent.first == null)
{
parent.first = new SonNode(i , null);
}
else
{
SonNode next = parent.first;
while (next.next != null)
{
next = next.next;
}
next.next = new SonNode(i , null);
}
nodeNums++;
return;
}
}
throw new RuntimeException("该树已满，无法添加新节点");
}
//判断树是否为空。
public boolean empty()
{
//根节点是否为null
return nodes[0] == null;
}
//返回根节点
public Node<E> root()
{
//返回根节点
return nodes[0];
}
//返回指定节点（非叶子节点）的所有子节点。
public List<Node<E>> children(Node parent)
{
List<Node<E>> list = new ArrayList<Node<E>>();
//获取parent节点的第一个子节点
SonNode next = parent.first;
//沿着孩子链不断搜索下一个孩子节点
while (next != null)
{
//添加孩子链中的节点
list.add(nodes[next.pos]);
next = next.next;
}
return list;
}
//返回指定节点（非叶子节点）的第index个子节点。
public Node<E> child(Node parent , int index)
{
//获取parent节点的第一个子节点
SonNode next = parent.first;
//沿着孩子链不断搜索下一个孩子节点
for (int i = 0 ; next != null ; i++)
{
if (index == i)
{
return nodes[next.pos];
}
next = next.next;
}
return null;
}
//返回该树的深度。
public int deep()
{
//获取该树的深度
return deep(root());
}
//这是一个递归方法：每棵子树的深度为其所有子树的最大深度 + 1
private int deep(Node node)
{
if (node.first == null)
{
return 1;
}
else
{
//记录其所有子树的最大深度
int max = 0;
SonNode next = node.first;
//沿着孩子链不断搜索下一个孩子节点
while (next != null)
{
//获取以其子节点为根的子树的深度
int tmp = deep(nodes[next.pos]);
if (tmp > max)
{
max = tmp;
}
next = next.next;
}
//最后返回其所有子树的最大深度 + 1
return max + 1;
}
}
//返回包含指定值的节点。
public int pos(Node node)
{
for (int i = 0 ; i < treeSize ; i++)
{
//找到指定节点
if (nodes[i] == node)
{
return i;
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args)
{
TreeChild<String> tp = new TreeChild<String>("root");
TreeChild.Node root = tp.root();
System.out.println("根节点：" + root);
tp.addNode("节点1" , root);
tp.addNode("节点2" , root);
tp.addNode("节点3" , root);
System.out.println("添加子节点后的根节点：" + root);
System.out.println("此树的深度:" + tp.deep());
//获取根节点的所有子节点
List<TreeChild.Node<String>> nodes = tp.children(root);
System.out.println("根节点的第一个子节点：" + nodes.get(0));
//为根节点的第一个子节点新增一个子节点
tp.addNode("节点4" , nodes.get(0));
System.out.println("根节点的第一个子节点：" + nodes.get(0));
System.out.println("此树的深度:" + tp.deep());
}
}