数据结构和算法学习--二叉树查找指定节点

Leefs 2020-02-10 PM 1696℃ 0条

# 数据结构和算法学习--二叉树查找指定节点

**要求：**

（1）请编写前序查找，中序查找和后序查找的方法。

（2）并分别使用三种查找方式，查找heroNO=5的节点

（3）并分析各种查找方式，分别比较了多少次

（4）思路分析图解

![29.二叉树查找指定节点01.png][1]

**使用前序，中序，后序的方式来查找指定的结点**

> **前序查找思路**
>
> 1. 1.先判断当前结点的no是否等于要查找的
> 2. 2.如果是相等，则返回当前结点
> 3. 3.如果不等，则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
> 4. 4.如果左递归前序查找，找到结点，则返回，否则继续判断，当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找。
>
> **中序查找思路**
>
> 1. 1.判断当前结点的左子结点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
> 2. 2.如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点，否则继续进行右递归的中序查找
> 3. 3.如果右递归中序查找，找到就返回，否则返回null
>
> **后序查找思路**
>
> 1. 1.判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
> 2. 2.如果找到，就返回，如果没有找到，就判断当前结点的右子节点是否为空，如果不为空，则右递归进行后序查找，如果找到，就返回
> 3. 3.和当前节点进行比较，如果是则返回，否则返回null

**代码实现**

```java
public class BinaryTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //先需要创建一颗二叉树
        BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
        //创建需要的节点
        HeroNode root = new HeroNode(1,"宋江");
        HeroNode node2=new HeroNode(2,"吴用");
        HeroNode node3=new HeroNode(3,"卢俊义");
        HeroNode node4=new HeroNode(4,"林冲");
        HeroNode node5=new HeroNode(5,"关胜");

//说明，我们先手动创建该二叉树，后面我们学习递归的方式创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node3.setRight(node4);
        node3.setLeft(node5);
        binaryTree.setRoot(root);

//测试
        System.out.println("前序遍历");
        binaryTree.preOrder();

System.out.println("中序遍历");
        binaryTree.infixOrder();

System.out.println("后序遍历");
        binaryTree.postOrder();

/*System.out.println("前序遍历方式");
        HeroNode resNode = binaryTree.preOrderSearch(5);
        if(resNode != null){
            System.out.printf("找到了，信息为no=%d name=%s",resNode.getNo(),resNode.getName());
        }else{
            System.out.printf("没有找到no=%d的英雄",5);
        }*/

//中序遍历查找
        //中序遍历3次
        System.out.println("中序遍历方式~~~");
        HeroNode resNode2 = binaryTree.infixOrderSearch(5);
        if(resNode2 !=null){
            System.out.printf("找到了，信息为no=%d name=%s",resNode2.getNo(),resNode2.getName());
        }else{
            System.out.printf("没有找到no=%d 的英雄",5);
        }

//后序遍历查找
        System.out.println("后序遍历方式~~~");
        HeroNode resNode = binaryTree.postOrderSearch(5);
        if(resNode!=null){
            System.out.printf("找到了，信息为no=%d name=%s",resNode.getNo(),resNode.getName());
        }else{
            System.out.printf("没有找到no=%d的英雄",5);
        }
    }
}
class BinaryTree{
    private HeroNode root;

public void setRoot(HeroNode root){
        this.root=root;
    }

//前序遍历
    public void preOrder(){
        if(this.root != null){
            this.root.preOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        if(this.root != null){
            this.root.infixOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    //后序遍历
    public void postOrder(){
        if(this.root != null){
            this.root.postOrder();
        }else{
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    //前序遍历
    public HeroNode preOrderSearch(int no){
        if(root != null){
            return root.preOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }

//中序遍历
    public HeroNode infixOrderSearch(int no){
        if(root != null){
            return root.infixOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }

//后序遍历
    public HeroNode postOrderSearch(int no){
        if(root != null){
            return this.root.postOrderSearch(no);
        }else{
            return null;
        }
    }
}

//先创建HeroNode结点
class HeroNode{
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left;//默认null
    private HeroNode right;//默认null
    public HeroNode(int no,String name){
        this.no=no;
        this.name=name;
    }

public int getNo() {
        return no;
    }

public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

public String getName() {
        return name;
    }

public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }

@Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    //编写前序遍历的方法
    public void preOrder(){
        System.out.println(this);//先输出父节点
        //递归向左子树前序遍历
        if(this.left!=null){
            this.left.preOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if(this.right != null){
            this.right.preOrder();
        }
    }
    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        //递归向左子树中序遍历
        if(this.left != null){
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父结点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树中序遍历
        if(this.right != null){
            this.right.infixOrder();
        }
    }
    //后序遍历
    public void postOrder(){
        if(this.left != null){
            this.left.postOrder();
        }
        if(this.right != null){
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }

//前序遍历查找
    public HeroNode preOrderSearch(int no){
        System.out.println("进入前序遍历");
        //比较当前结点是否满足条件
        if(this.no==no){
            return this;
        }
        //1.判断当前结点的左子结点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到节点，则返回
        HeroNode resNode=null;
        if(this.left!=null){
            resNode = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null){//说明在左子树找到
            return resNode;
        }
        //1.左递归前序查找，找到节点，则返回，否则继续判断
        //2. 当前的结点的右子节点是否为空，如果不为空，则继续向右递归前序查找
        if(this.right != null){
            resNode = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

//中序遍历查找
    public HeroNode infixOrderSearch(int no){
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        HeroNode resNode=null;
        if(this.left != null){
            resNode=this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null){
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        //如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
        if(this.no == no){
            return this;
        }
        //否则继续进行右递归的中序查找
        if(this.right!=null){
            resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

//后序遍历查找
    public HeroNode postOrderSearch(int no){
        //判断当结点的左子结点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
        HeroNode resNode = null;
        if(this.left != null){
            resNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null){//说明在左子树找到
            return resNode;
        }
        //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
        if(resNode.right != null){
            resNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null){
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入后序查找");
        //如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
        if(this.no == no){
            return this;
        }
        return resNode;
    }
}
```

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标签: 数据结构和算法, 二叉树

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