二叉樹(shù)節(jié)點(diǎn)的聲明：

static final class Entry>{

//保存的數(shù)據(jù)

private T item;

//左子樹(shù)

private Entry left;

//右子樹(shù)

private Entry right;

//父節(jié)點(diǎn)

private Entry parent;

Entry(T item,Entry parent){

this.item = item;

this.parent = parent;

}

}

類(lèi)屬性：

//根節(jié)點(diǎn)

private Entry root;

//數(shù)據(jù)量

private int size = 0;

二叉樹(shù)添加數(shù)據(jù)：

/**

* 添加元素

* @param item 待添加元素

* @return 已添加元素

*/

public T put(T item){

//每次添加數(shù)據(jù)的時(shí)候都是從根節(jié)點(diǎn)向下遍歷

Entry t = root;

if (t == null){

//當(dāng)前的叉樹(shù)樹(shù)的為空，將新節(jié)點(diǎn)設(shè)置為根節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)為null

root = new Entry<>(item,null);

size++;

return root.item;

}

//自然排序結(jié)果，如果傳入的數(shù)據(jù)小于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回-1，大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回1，否則返回0

int ret = 0;

//記錄父節(jié)點(diǎn)

Entry p = t;

while (t != null){

//與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)比較

ret = item.compareTo(t.item);

p = t;

//插入節(jié)點(diǎn)比當(dāng)前節(jié)點(diǎn)小，把當(dāng)前節(jié)點(diǎn)設(shè)置為左子節(jié)點(diǎn)，然后與左子比較，以此類(lèi)推找到合適的位置

if (ret < 0)

t = t.left;

//大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)

else if (ret > 0)

t = t.right;

else {

//相等就把舊值覆蓋掉

t.item = item;

return t.item;

}

}

//創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)

Entry e = new Entry<>(item,p);

//根據(jù)比較結(jié)果將新節(jié)點(diǎn)放入合適的位置

if (ret < 0)

p.left = e;

else

p.right = e;

size++;

return e.item;

}

在put的過(guò)程中，使用Comparable中的compareTo來(lái)比較兩個(gè)元素的大小的，所以在二叉樹(shù)中存儲(chǔ)的元素必須要繼承Comparable 類(lèi)，覆寫(xiě)compareTo方法。

二叉樹(shù)刪除數(shù)據(jù)

/**

* 刪除元素

* 刪除元素如果細(xì)分的話，可以分為4中：沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)，只有左節(jié)點(diǎn)，只有右節(jié)點(diǎn)，有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)

* 1)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)這種情況比較簡(jiǎn)單，直接刪除就可以了

* 2)只有左節(jié)點(diǎn)或右節(jié)點(diǎn)，這兩種情況處理方式是一致的，只是方向相反，所以在一起講了，

* 將刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)(右節(jié)點(diǎn))指向刪除節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，將左節(jié)點(diǎn)(右節(jié)點(diǎn))指向刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)

* 3)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，這種情況相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一點(diǎn)：

* 找到刪除節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)或后繼節(jié)點(diǎn)，然后將前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)的值賦給刪除節(jié)點(diǎn)，然后將前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)刪除。本質(zhì)是刪除前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)

* 前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：

* 1)刪除的左子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有右子節(jié)點(diǎn)，那么左子節(jié)點(diǎn)即為前驅(qū)節(jié)點(diǎn)

* 2)刪除節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)有右子節(jié)點(diǎn)，那么最右邊的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)即為前驅(qū)節(jié)點(diǎn)

* 后繼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：

* 與前驅(qū)節(jié)點(diǎn)剛好相反，總是右子節(jié)點(diǎn)，或則右子節(jié)點(diǎn)的最左子節(jié)點(diǎn);例如：刪除節(jié)點(diǎn)為c ，那么前驅(qū)節(jié)點(diǎn)為 m，后繼節(jié)點(diǎn)為n

* a

* / \

* b c

* / \ / \

* d e f g

* / \ / \ / \ / \

* @param item 刪除元素 h i j k l m n o

* @return 刪除結(jié)果

*/

public boolean remove(T item){

//獲取刪除節(jié)點(diǎn)

Entry delEntry = getEntry(item);

if (delEntry == null) return false;

//刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)

Entry p = delEntry.parent;

size--;

//情況1：沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)

if (delEntry.left == null && delEntry.right == null){

//刪除節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == root){

root = null;

}else {//非根節(jié)點(diǎn)

//刪除的是父節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left){

p.left = null;

}else {//刪除右節(jié)點(diǎn)

p.right = null;

}

}

//情況2：刪除的節(jié)點(diǎn)只有左節(jié)點(diǎn)

}else if (delEntry.right == null){

Entry lc = delEntry.left;

//刪除的節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，將刪除節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)設(shè)置成根節(jié)點(diǎn)

if (p == null) {

lc.parent = null;

root = lc;

} else {//非根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left){//刪除左節(jié)點(diǎn)

p.left = lc;

}else {//刪除右節(jié)點(diǎn)

p.right = lc;

}

lc.parent = p;

}

//情況3：刪除節(jié)點(diǎn)只有右節(jié)點(diǎn)

}else if (delEntry.left == null){

Entry rc = delEntry.right;

//刪除根節(jié)點(diǎn)

if (p == null) {

rc.parent = null;

root = rc;

}else {//刪除非根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left)

p.left = rc;

else

p.right = rc;

rc.parent = p;

}

//情況4：刪除節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)

}else {//有兩個(gè)節(jié)點(diǎn),找到后繼節(jié)點(diǎn)，將值賦給刪除節(jié)點(diǎn)，然后將后繼節(jié)點(diǎn)刪除掉即可

Entry successor = successor(delEntry);//獲取到后繼節(jié)點(diǎn)

delEntry.item = successor.item;

//后繼節(jié)點(diǎn)為右子節(jié)點(diǎn)

if (delEntry.right == successor){

//右子節(jié)點(diǎn)有右子節(jié)點(diǎn)

if (successor.right != null) {

delEntry.right = successor.right;

successor.right.parent = delEntry;

}else {//右子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)

delEntry.right = null;

}

}else {//后繼節(jié)點(diǎn)必定是左節(jié)點(diǎn)

successor.parent.left = null;

}

return true;

}

//讓gc回收

delEntry.parent = null;

delEntry.left = null;

delEntry.right = null;

return true;

}

/**

* 獲取節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)

* @param item 獲取節(jié)點(diǎn)

* @return 獲取到的節(jié)點(diǎn)，可能為null

*/

private Entry getEntry(T item){

Entry t = root;

int ret;

//從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷

for (;t != null;){

ret = item.compareTo(t.item);

if (ret < 0)

t = t.left;

else if (ret > 0)

t = t.right;

else

return t;

}

return null;

}

/**

* 查找后繼節(jié)點(diǎn)

* @param delEntry 刪除節(jié)點(diǎn)

* @return 后繼節(jié)點(diǎn)

*/

private Entry successor(Entry delEntry) {

Entry r = delEntry.right;//r節(jié)點(diǎn)必定不為空

while (r.left != null){

r = r.left;

}

return r;

}

二叉樹(shù)獲取節(jié)點(diǎn)

/**

* 判斷是否存在該元素

* @param item 查找元素

* @return 結(jié)果

*/

public boolean contains(T item){

return getEntry(item) != null;

}

/**

* 獲取節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)

* @param item 獲取節(jié)點(diǎn)

* @return 獲取到的節(jié)點(diǎn)，可能為null

*/

private Entry getEntry(T item){

Entry t = root;

int ret;

//從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷

for (;t != null;){

ret = item.compareTo(t.item);

if (ret < 0)

t = t.left;

else if (ret > 0)

t = t.right;

else

return t;

}

return null;

}

因?yàn)槲疫@個(gè)例子是存儲(chǔ)一個(gè)元素，獲取到的元素和傳進(jìn)去的元素是一致的，所以我用contains方法來(lái)判斷返回true即表示獲取成功了，不返回獲取到的結(jié)果了。當(dāng)然，如果將entry存儲(chǔ)的元素改為kv形式的話，就可以使用get方法了。

二叉樹(shù)的遍歷

二叉樹(shù)的遍歷可以分為三種：前序遍歷、中序遍歷和后續(xù)遍歷，其中中序遍歷是最常用的遍歷方式，因?yàn)樗闅v出來(lái)的結(jié)果的升序的。

前序遍歷：

/**

* 前序遍歷

* @param e 開(kāi)始遍歷元素

*/

public void prevIterator(Entry e){

if (e != null) {

System.out.print(e.item + " ");

prevIterator(e.left);

prevIterator(e.right);

}

}

中序遍歷：

/**

* 中序遍歷

* @param e

*/

public void midIterator(Entry e){

if (e != null){

midIterator(e.left);

System.out.print(e.item + " ");

midIterator(e.right);

}

}

后序遍歷：

/**

* 后續(xù)遍歷

* @param e 開(kāi)始遍歷元素

*/

public void subIterator(Entry e){

if (e != null) {

subIterator(e.left);

subIterator(e.right);

System.out.print(e.item + " ");

}

}

package com.rainple.collections;

/**

* 二叉樹(shù)

* @param

*/

public class BinaryTree> {

//根節(jié)點(diǎn)

private Entry root;

//數(shù)據(jù)量

private int size = 0;

public BinaryTree(){}

/**

* 添加元素

* @param item 待添加元素

* @return 已添加元素

*/

public T put(T item){

//每次添加數(shù)據(jù)的時(shí)候都是從根節(jié)點(diǎn)向下遍歷

Entry t = root;

size++;

if (t == null){

//當(dāng)前的叉樹(shù)樹(shù)的為空，將新節(jié)點(diǎn)設(shè)置為根節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)為null

root = new Entry<>(item,null);

return root.item;

}

//自然排序結(jié)果，如果傳入的數(shù)據(jù)小于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回-1，大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)返回1，否則返回0

int ret = 0;

//記錄父節(jié)點(diǎn)

Entry p = t;

while (t != null){

//與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)比較

ret = item.compareTo(t.item);

p = t;

//插入節(jié)點(diǎn)比當(dāng)前節(jié)點(diǎn)小，把當(dāng)前節(jié)點(diǎn)設(shè)置為左子節(jié)點(diǎn)，然后與左子比較，以此類(lèi)推找到合適的位置

if (ret < 0)

t = t.left;

//大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)

else if (ret > 0)

t = t.right;

else {

//相等就把舊值覆蓋掉

t.item = item;

return t.item;

}

}

//創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)

Entry e = new Entry<>(item,p);

//根據(jù)比較結(jié)果將新節(jié)點(diǎn)放入合適的位置

if (ret < 0)

p.left = e;

else

p.right = e;

return e.item;

}

public void print(){

midIterator(root);

}

/**

* 中序遍歷

* @param e

*/

public void midIterator(Entry e){

if (e != null){

midIterator(e.left);

System.out.print(e.item + " ");

midIterator(e.right);

}

}

/**

* 獲取根節(jié)點(diǎn)

* @return 根節(jié)點(diǎn)

*/

public Entry getRoot(){return root;}

/**

* 前序遍歷

* @param e 開(kāi)始遍歷元素

*/

public void prevIterator(Entry e){

if (e != null) {

System.out.print(e.item + " ");

prevIterator(e.left);

prevIterator(e.right);

}

}

/**

* 后續(xù)遍歷

* @param e 開(kāi)始遍歷元素

*/

public void subIterator(Entry e){

if (e != null) {

subIterator(e.left);

subIterator(e.right);

System.out.print(e.item + " ");

}

}

/**

* 獲取節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)

* @param item 獲取節(jié)點(diǎn)

* @return 獲取到的節(jié)點(diǎn)，可能為null

*/

private Entry getEntry(T item){

Entry t = root;

int ret;

//從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷

for (;t != null;){

ret = item.compareTo(t.item);

if (ret < 0)

t = t.left;

else if (ret > 0)

t = t.right;

else

return t;

}

return null;

}

/**

* 判斷是否存在該元素

* @param item 查找元素

* @return 結(jié)果

*/

public boolean contains(T item){

return getEntry(item) != null;

}

/**

* 刪除元素

* 刪除元素如果細(xì)分的話，可以分為4中：沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)，只有左節(jié)點(diǎn)，只有右節(jié)點(diǎn)，有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)

* 1)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)這種情況比較簡(jiǎn)單，直接刪除就可以了

* 2)只有左節(jié)點(diǎn)或右節(jié)點(diǎn)，這兩種情況處理方式是一致的，只是方向相反，所以在一起講了，

* 將刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)(右節(jié)點(diǎn))指向刪除節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，將左節(jié)點(diǎn)(右節(jié)點(diǎn))指向刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)

* 3)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，這種情況相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一點(diǎn)：

* 找到刪除節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)或后繼節(jié)點(diǎn)，然后將前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)的值賦給刪除節(jié)點(diǎn)，然后將前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)刪除。本質(zhì)是刪除前驅(qū)或后繼節(jié)點(diǎn)

* 前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：

* 1)刪除的左子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有右子節(jié)點(diǎn)，那么左子節(jié)點(diǎn)即為前驅(qū)節(jié)點(diǎn)

* 2)刪除節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)有右子節(jié)點(diǎn)，那么最右邊的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)即為前驅(qū)節(jié)點(diǎn)

* 后繼節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：

* 與前驅(qū)節(jié)點(diǎn)剛好相反，總是右子節(jié)點(diǎn)，或則右子節(jié)點(diǎn)的最左子節(jié)點(diǎn);例如：刪除節(jié)點(diǎn)為c ，那么前驅(qū)節(jié)點(diǎn)為 m，后繼節(jié)點(diǎn)為n

* a

* / \

* b c

* / \ / \

* d e f g

* / \ / \ / \ / \

* @param item 刪除元素 h i j k l m n o

* @return 刪除結(jié)果

*/

public boolean remove(T item){

//獲取刪除節(jié)點(diǎn)

Entry delEntry = getEntry(item);

if (delEntry == null) return false;

//刪除節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)

Entry p = delEntry.parent;

size--;

//情況1：沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)

if (delEntry.left == null && delEntry.right == null){

//刪除節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == root){

root = null;

}else {//非根節(jié)點(diǎn)

//刪除的是父節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left){

p.left = null;

}else {//刪除右節(jié)點(diǎn)

p.right = null;

}

}

//情況2：刪除的節(jié)點(diǎn)只有左節(jié)點(diǎn)

}else if (delEntry.right == null){

Entry lc = delEntry.left;

//刪除的節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，將刪除節(jié)點(diǎn)的左節(jié)點(diǎn)設(shè)置成根節(jié)點(diǎn)

if (p == null) {

lc.parent = null;

root = lc;

} else {//非根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left){//刪除左節(jié)點(diǎn)

p.left = lc;

}else {//刪除右節(jié)點(diǎn)

p.right = lc;

}

lc.parent = p;

}

//情況3：刪除節(jié)點(diǎn)只有右節(jié)點(diǎn)

}else if (delEntry.left == null){

Entry rc = delEntry.right;

//刪除根節(jié)點(diǎn)

if (p == null) {

rc.parent = null;

root = rc;

}else {//刪除非根節(jié)點(diǎn)

if (delEntry == p.left)

p.left = rc;

else

p.right = rc;

rc.parent = p;

}

//情況4：刪除節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)

}else {//有兩個(gè)節(jié)點(diǎn),找到后繼節(jié)點(diǎn)，將值賦給刪除節(jié)點(diǎn)，然后將后繼節(jié)點(diǎn)刪除掉即可

Entry successor = successor(delEntry);//獲取到后繼節(jié)點(diǎn)

delEntry.item = successor.item;

//后繼節(jié)點(diǎn)為右子節(jié)點(diǎn)

if (delEntry.right == successor){

//右子節(jié)點(diǎn)有右子節(jié)點(diǎn)

if (successor.right != null) {

delEntry.right = successor.right;

successor.right.parent = delEntry;

}else {//右子節(jié)點(diǎn)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)

delEntry.right = null;

}

}else {//后繼節(jié)點(diǎn)必定是左節(jié)點(diǎn)

successor.parent.left = null;

}

return true;

}

//讓gc回收

delEntry.parent = null;

delEntry.left = null;

delEntry.right = null;

return true;

}

/**

* 查找后繼節(jié)點(diǎn)

* @param delEntry 刪除節(jié)點(diǎn)

* @return 后繼節(jié)點(diǎn)

*/

private Entry successor(Entry delEntry) {

Entry r = delEntry.right;//r節(jié)點(diǎn)必定不為空

while (r.left != null){

r = r.left;

}

return r;

}

public int size(){return size;}

public boolean isEmpty(){return size == 0;}

public void clear(){

clear(getRoot());

root = null;

}

private void clear(Entry e){

if (e != null){

clear(e.left);

e.left = null;

clear(e.right);

e.right = null;

}

}

static final class Entry>{

//保存的數(shù)據(jù)

private T item;

//左子樹(shù)

private Entry left;

//右子樹(shù)

private Entry right;

//父節(jié)點(diǎn)

private Entry parent;

Entry(T item,Entry parent){

this.item = item;

this.parent = parent;

}

}

}

測(cè)試代碼示例：

public static void main(String[] args) {

BinaryTree binaryTree = new BinaryTree<>();

//放數(shù)據(jù)

binaryTree.put(73);

binaryTree.put(22);

binaryTree.put(532);

binaryTree.put(62);

binaryTree.put(72);

binaryTree.put(243);

binaryTree.put(42);

binaryTree.put(3);

binaryTree.put(12);

binaryTree.put(52);

System.out.println("size： " + binaryTree.size());

binaryTree.put(52);

System.out.println("添加相同元素后的size： " + binaryTree.size());

//判斷數(shù)據(jù)是否存在

System.out.println("數(shù)據(jù)是否存在：" + binaryTree.contains(12));

//中序遍歷

System.out.print("中序遍歷結(jié)果： ");

binaryTree.midIterator(binaryTree.getRoot());

System.out.println();

//前序遍歷

System.out.print("前遍歷結(jié)果： ");

binaryTree.prevIterator(binaryTree.getRoot());

System.out.println();

//后序遍歷

System.out.print("后續(xù)遍歷結(jié)果： ");

binaryTree.subIterator(binaryTree.getRoot());

//刪除數(shù)據(jù)

System.out.println();

binaryTree.remove(62);

System.out.println("刪除數(shù)據(jù)后判斷是否存在：" + binaryTree.contains(62));

//清空二叉樹(shù)

binaryTree.clear();

System.out.print("清空數(shù)據(jù)后中序遍歷： ");

binaryTree.midIterator(binaryTree.getRoot());

}

測(cè)試結(jié)果：

size： 10

添加相同元素后的size： 10

數(shù)據(jù)是否存在：true

中序遍歷結(jié)果： 3 12 22 42 52 62 72 73 243 532

前遍歷結(jié)果： 73 22 3 12 62 42 52 72 532 243

后續(xù)遍歷結(jié)果： 12 3 52 42 72 62 22 243 532 73

刪除數(shù)據(jù)后判斷是否存在：false

總結(jié)

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