两种特殊的二叉树
完全二叉树: 完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应时称之为完全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树。
满二叉树: 一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是满二叉树。也就是说,如果一个二叉树的层数为K,且结点总数是(2^k) -1 ,则它就是满二叉树
二叉树的遍历
先序遍历 :先遍历根节点,再遍历左节点,最后遍历右节点
中序遍历 :先遍历左节点,再遍历根节点,最后遍历右节点
后序遍历 :先遍历左节点,再遍历右节点,最后遍历根节点
层序遍历 : 自上而下,自左至右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历
遍历方法的实现
先建立一棵树
用代码建立以上树
class Node {
public char val;
public Node left;
public Node right;
public Node(char val) {
this.val = val;
}
}
public class TestTree {
public static Node build(){
//手动把一颗树构造出来
Node a = new Node('A');
Node b = new Node('B');
Node c = new Node('C');
Node d = new Node('D');
Node e = new Node('E');
Node f = new Node('F');
Node g = new Node('G');
Node h = new Node('H');
a.left = b;
a.right = c;
b.left = d;
b.right = e;
e.left = g;
g.right = h;
c.right = f;
//返回根节点
return a;
}
}
下面进行先序遍历:
//先序遍历
public static void preOrder(Node root){
if (root == null){
return;
}
System.out.print(root.val+" ");
preOrder(root.left);
preOrder(root.right);
}
下面进行中序遍历
//中序遍历
public static void inOrder(Node root){
if (root == null){
return;
}
inOrder(root.left);
System.out.print(root.val+" ");
inOrder(root.right);
}
下面进行后序遍历
//后序遍历
public static void postOrder(Node root){
if (root == null){
return;
}
postOrder(root.left);
postOrder(root.right);
System.out.print(root.val+" ");
}
下面进行层序遍历
//层序遍历
public void levelOrder(TreeNode root){
//不能使用递归
//可以借助一个队列来完成
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);//先把根入队列
while (!queue.isEmpty()){
TreeNode cur = queue.poll();//去队首元素
//访问数据
System.out.println(cur.val+" ");
//把左右子树入队列
if (cur.left != null){
queue.offer(cur.left);
}
if (cur.right != null){
queue.offer(cur.right);
}
}
}
(层序遍历无法使用递归的方法)
补充(非递归实现先序/中序/后续遍历)
import java.util.Stack;
class Node{
public int val;
public Node left;
public Node right;
public Node(int val) {
this.val = val;
}
}
public class TreeNode {
// 二叉树的前序遍历,非递归迭代实现
public static void preOrderByLoop(Node root){
if (root == null){
return;
}
Stack<Node> stack = new Stack<>();
stack.push(root);
while (!stack.isEmpty()){
Node top = stack.pop();
System.out.println(top.val + " ");
//把右子树和左子树分别入栈
if (top.right != null){
stack.push(top.right);
}
if (top.left != null){
stack.push(top.left);
}
}
}
// 二叉树的中序遍历,非递归迭代实现
public static void inOrderByLoop(Node root){
if (root == null){
return;
}
Stack<Node> stack = new Stack<>();
Node cur = root;
while (true){
//1,循环往左找,把路径上遇到的节点都入栈
while (cur != null){
stack.push(cur);
cur = cur.left;
}
//2.如果当前栈为空,遍历就结束了
if (!stack.isEmpty()){
break;
}
Node top = stack.pop();
System.out.println(top.val + " ");
cur = top.right;
}
}
// 二叉树的后序遍历,非递归迭代实现
public static void postOrderByLoop(Node root){
if (root == null){
return;
}
Stack<Node> stack = new Stack<>();
Node cur = root;
//prev表示记录了当前已经访问过的节点中的最后一个节点(即将被访问的元素的前一个结点)
Node prev = null;
while (true){
//1,循环往左找,把路径上遇到的节点都入栈
while (cur != null){
stack.push(cur);
cur = cur.left;
}
//2.如果当前栈为空,遍历就结束了
if (!stack.isEmpty()){
break;
}
//拿出栈顶元素的值
Node top = stack.peek();//拿出来看看
if (top.right == null || prev == top.right){
System.out.println(top.val + " ");
stack.pop();//出栈
prev = top;//时刻维护好prev指向已经遍历完元素的最后一个
}else {
cur = top.right;
}
}
}
}