本篇內容主要講解“什么是Java線索化二叉樹”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“什么是Java線索化二叉樹”吧!
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將數列{1,3,6,8,10,14}構建成一顆二叉樹.n+1=7,如下圖所示
問題分析：
當我們對上面的二叉樹進行中序遍歷時，數列為{8,3,10,1,14,6}
但是6，8，10，14這幾個節(jié)點的左右指針，并沒有完全的利用上。
如果我們希望充分的利用各個節(jié)點的左右指針，讓各個節(jié)點指向自己的前后節(jié)點怎么辦?
解決方案-線索二叉樹
n 個節(jié)點的二叉鏈表中含有n+1【公式 2n-(n-1)=n+1】個空指針域。利用二叉鏈表中的空指針域，存放該節(jié)點在某種遍歷次序下的前驅和后繼點的指針(這種附加的指針稱為線索)。
這種加了線索的二叉鏈表稱為線索鏈表，相應的二叉樹稱為線索二叉樹(Threaded BinaryTree)。根據線索的性質不同，線索二叉樹可分為前序線索二叉樹、中序線索二叉樹、后序線索二叉樹三種。
一個節(jié)點的前一個節(jié)點，稱為前驅節(jié)點。
一個節(jié)點的后一個節(jié)點，稱為后繼節(jié)點。
中序遍歷的結果{8,3,10,1,14,6}
說明：當線索化二叉樹后，Node節(jié)點的屬性left和right,有如下情況：
left指向的值左子樹，也可能是指向的前驅節(jié)點，比如①節(jié)點left指向的左子樹，而⑩節(jié)點的left指向的就是前驅節(jié)點。
right指向的右子樹，也可能是指向后繼節(jié)點，比如①節(jié)點right指向的是右子樹，而⑩節(jié)點的right指向的是后繼節(jié)點。
重慶分公司
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package com.xie.tree.threadedbinarytree; public class ThreadedBinaryTreeDemo { public static void main(String[] args) { //測試中序線索二叉樹 HeroNode root = new HeroNode(1, "tom"); HeroNode node2 = new HeroNode(3, "jack"); HeroNode node3 = new HeroNode(6, "smith"); HeroNode node4 = new HeroNode(8, "mary"); HeroNode node5 = new HeroNode(10, "king"); HeroNode node6 = new HeroNode(14, "dim"); root.setLeft(node2); root.setRight(node3); node2.setLeft(node4); node2.setRight(node5); node3.setLeft(node6); ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree = new ThreadedBinaryTree(); threadedBinaryTree.setRoot(root); threadedBinaryTree.threadedNodes(); //測試：以10號節(jié)點測試 HeroNode left = node5.getLeft(); System.out.println("10號節(jié)點的前驅節(jié)點是：" + left); HeroNode right = node5.getRight(); System.out.println("10號節(jié)點的后繼節(jié)點是：" + right); System.out.println("使用線索化的方式遍歷 線索二叉樹"); threadedBinaryTree.threadedBinaryTreeList(); /** * 10號節(jié)點的前驅節(jié)點是：HeroNode{no=3, name=jack} * 10號節(jié)點的后繼節(jié)點是：HeroNode{no=1, name=tom} * 使用線索化的方式遍歷 線索二叉樹 * HeroNode{no=8, name=mary} * HeroNode{no=3, name=jack} * HeroNode{no=10, name=king} * HeroNode{no=1, name=tom} * HeroNode{no=14, name=dim} * HeroNode{no=6, name=smith} */ } } //實現了線索化功能的二叉樹 class ThreadedBinaryTree { private HeroNode root; //為了實現線索化，需要創(chuàng)建一個指向當前節(jié)點的前驅節(jié)點的指針 //在遞歸進行線索化時，pre總是保留前一個節(jié)點 private HeroNode pre; public void setRoot(HeroNode root) { this.root = root; } /** * 遍歷線索化二叉樹的方法。 */ public void threadedBinaryTreeList() { //定義一個變量，存儲當前遍歷的節(jié)點，從root開始 HeroNode node = root; while (node != null) { //循環(huán)找到leftType==1的節(jié)點,第一個找到就是8節(jié)點 //后面隨著遍歷而變化，因為當leftType==1時，說明該節(jié)點是按照線索化處理后的有效節(jié)點 while (node.getLeftType() == 0) { node = node.getLeft(); } //打印當前節(jié)點 System.out.println(node); //如果當前節(jié)點的右指針指向的是后繼節(jié)點，就一直輸出 while (node.getRightType() == 1) { //獲取到當前節(jié)點的后繼節(jié)點 node = node.getRight(); System.out.println(node); } //替換這個遍歷的節(jié)點 node = node.getRight(); } } /** * 重載threadedNodes方法 */ public void threadedNodes() { threadedNodes(root); } /** * 編寫對二叉樹進行線索化的方法 * * @param node 當前需要線索化的節(jié)點 */ public void threadedNodes(HeroNode node) { if (node == null) { return; } //先線索化左子樹 threadedNodes(node.getLeft()); //線索化當前節(jié)點【有難度】 //處理當前節(jié)點的前驅節(jié)點 //以8節(jié)點來理解，8節(jié)點.left=null if (node.getLeft() == null) { //讓當前節(jié)點的左指針指向前驅節(jié)點 node.setLeft(pre); //修改當前節(jié)點的左指針類型 node.setLeftType(1); } //處理后繼節(jié)點 if (pre != null && pre.getRight() == null) { //讓前驅節(jié)點的右指針指向當前節(jié)點 pre.setRight(node); //修改前驅節(jié)點的右指針類型 pre.setRightType(1); } //每處理一個節(jié)點后，讓當前節(jié)點是下一個節(jié)點的前驅節(jié)點 pre = node; //再線索化右子樹 threadedNodes(node.getRight()); } } //創(chuàng)建HeroNode節(jié)點 class HeroNode { static int preCount = 0; static int infoxCount = 0; static int postCount = 0; private int no; private String name; private HeroNode left; private HeroNode right; //0 表示指向的是左子樹，1 表示指向的是前驅節(jié)點 private int leftType; //0 表示指向右子樹，1 表示指向的是后繼節(jié)點 private int rightType; 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; } public int getLeftType() { return leftType; } public void setLeftType(int leftType) { this.leftType = leftType; } public int getRightType() { return rightType; } public void setRightType(int rightType) { this.rightType = rightType; } @Override public String toString() { return "HeroNode{" + "no=" + no + ", name=" + name + '}'; } //前序遍歷 public void preOrder() { System.out.println(this); //遞歸向左子樹前序遍歷 if (this.left != null) { this.left.preOrder(); } //遞歸向右子樹前序遍歷 if (this.right != null) { this.right.preOrder(); } } //中序遍歷 public void infixOrder() { //遞歸向左子樹中序遍歷 if (this.left != null) { this.left.infixOrder(); } System.out.println(this); //遞歸向右子樹中序遍歷 if (this.right != null) { this.right.infixOrder(); } } //后序遍歷 public void postOrder() { //遞歸向左子樹后序遍歷 if (this.left != null) { this.left.postOrder(); } //遞歸向右子樹后序遍歷 if (this.right != null) { this.right.postOrder(); } System.out.println(this); } //遞歸刪除節(jié)點 //1.如果刪除的節(jié)點是葉子節(jié)點，則刪除該節(jié)點。 //2.如果刪除的節(jié)點是非葉子節(jié)點，則刪除該樹。 public void delNo(int no) { /** * 1.因為我們的二叉樹是單向的，所以我們是判斷當前節(jié)點的子節(jié)點是否是需要刪除的節(jié)點，而不能去判斷當前節(jié)點是否是需要刪除的節(jié)點。 * 2.如果當前節(jié)點的左子節(jié)點不為空，并且左子節(jié)點就是需要刪除的節(jié)點，就將this.left = null；并且返回（結束遞歸）。 * 3.如果當前節(jié)點的右子節(jié)點不為空，并且右子節(jié)點就是需要刪除的節(jié)點，將將this.right = null;并且返回（結束遞歸）。 * 4.如果第2步和第3步沒有刪除節(jié)點，那么就要向左子樹進行遞歸刪除。 * 5.如果第4步也沒有刪除節(jié)點，則應當向右子樹進行遞歸刪除。 */ if (this.left != null && this.left.no == no) { this.left = null; return; } if (this.right != null && this.right.no == no) { this.right = null; return; } if (this.left != null) { this.left.delNo(no); } if (this.right != null) { this.right.delNo(no); } } //前序遍歷查找 public HeroNode preOrderSearch(int no) { HeroNode res = null; preCount++;//這里必須放在this.no == no 判斷之前，才進行實際的比較 //若果找到，就返回 if (this.no == no) { return this; } //沒有找到，向左子樹遞歸進行前序查找 if (this.left != null) { res = this.left.preOrderSearch(no); } //如果res ！= null 就直接返回 if (res != null) { return res; } //如果左子樹沒有找打，向右子樹進行前序查找 if (this.right != null) { res = this.right.preOrderSearch(no); } //如果找到就返回 if (res != null) { return res; } return res; } //中序遍歷查找 public HeroNode infixOrderSearch(int no) { HeroNode res = null; if (this.left != null) { res = this.left.infixOrderSearch(no); } if (res != null) { return res; } infoxCount++;//這里必須放在this.no == no 判斷之前，才進行實際的比較 if (this.no == no) { return this; } if (this.right != null) { res = this.right.infixOrderSearch(no); } if (res != null) { return res; } return res; } //后序遍歷查找 public HeroNode postOrderSearch(int no) { HeroNode res = null; if (this.left != null) { res = this.left.postOrderSearch(no); } if (res != null) { return res; } if (this.right != null) { res = this.right.postOrderSearch(no); } if (res != null) { return res; } postCount++;//這里必須放在this.no == no 判斷之前，才進行實際的比較 if (this.no == no) { return this; } return res; } }到此，相信大家對“什么是Java線索化二叉樹”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！
