Java代码实现在一棵二叉链表表示的二叉树中,实现以下操作,并分别采用先根、中根、后根遍历算法。 ① 输入叶子结点。 ② 求二叉树中叶子结点个数。 ③ 将每个结点的左子树与右子树交换。 ④ 验证二叉树的性质3:n0=n2+1。 ⑤ 输出值大于k的结点。 ⑥ 已知先根和中根次序遍历序列构造二叉树。 ⑦ 以广义表表示构造二叉树。 ⑧ 判断两颗二叉树是否相等。 ⑨ 求结点所在的层次。 ⑩ 求一颗二叉树在后根次序遍历下第一个访问的结点。 ⑪ 复制一颗二叉树。 ⑫ 判断一颗二叉树是否为完全二叉树。 ⑬ 实现二叉树后根次序遍历的非递归算法。

时间: 2023-09-06 18:07:41 浏览: 129
1. 输入叶子结点 先根遍历: ``` void addLeaf(TreeNode root, TreeNode leaf) { if (root == null) { return; } if (root.left == null && root.right == null) { root.left = leaf; } else { addLeaf(root.left, leaf); addLeaf(root.right, leaf); } } ``` 2. 求二叉树中叶子结点个数 中根遍历: ``` int countLeaves(TreeNode root) { if (root == null) { return 0; } if (root.left == null && root.right == null) { return 1; } return countLeaves(root.left) + countLeaves(root.right); } ``` 3. 将每个结点的左子树与右子树交换 后根遍历: ``` void swap(TreeNode root) { if (root == null) { return; } swap(root.left); swap(root.right); TreeNode temp = root.left; root.left = root.right; root.right = temp; } ``` 4. 验证二叉树的性质3:n0=n2+1 中根遍历: ``` boolean verifyProperty3(TreeNode root) { if (root == null) { return true; } int n0 = 0, n2 = 0; Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode node = root; while (node != null || !stack.isEmpty()) { if (node != null) { stack.push(node); node = node.left; } else { node = stack.pop(); if (node.left == null && node.right == null) { n0++; } else if (node.left != null && node.right != null) { n2++; } node = node.right; } } return n0 == n2 + 1; } ``` 5. 输出值大于k的结点 先根遍历: ``` void printNodes(TreeNode root, int k) { if (root == null) { return; } if (root.val > k) { System.out.print(root.val + " "); } printNodes(root.left, k); printNodes(root.right, k); } ``` 6. 已知先根和中根次序遍历序列构造二叉树 ``` TreeNode buildTree(int[] preOrder, int[] inOrder) { return buildTreeHelper(preOrder, inOrder, 0, preOrder.length - 1, 0, inOrder.length - 1); } TreeNode buildTreeHelper(int[] preOrder, int[] inOrder, int preStart, int preEnd, int inStart, int inEnd) { if (preStart > preEnd) { return null; } TreeNode root = new TreeNode(preOrder[preStart]); int rootIndex = inStart; while (inOrder[rootIndex] != root.val) { rootIndex++; } int leftSize = rootIndex - inStart; root.left = buildTreeHelper(preOrder, inOrder, preStart + 1, preStart + leftSize, inStart, rootIndex - 1); root.right = buildTreeHelper(preOrder, inOrder, preStart + leftSize + 1, preEnd, rootIndex + 1, inEnd); return root; } ``` 7. 以广义表表示构造二叉树 ``` TreeNode buildTree(String s) { Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode root = null; boolean isLeft = true; for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (c == '(') { isLeft = true; } else if (c == ')') { stack.pop(); } else { int j = i; while (j < s.length() - 1 && Character.isDigit(s.charAt(j + 1))) { j++; } TreeNode node = new TreeNode(Integer.parseInt(s.substring(i, j + 1))); if (root == null) { root = node; } else if (isLeft) { stack.peek().left = node; isLeft = false; } else { stack.peek().right = node; } stack.push(node); i = j; } } return root; } ``` 8. 判断两颗二叉树是否相等 先根遍历: ``` boolean isEqual(TreeNode root1, TreeNode root2) { if (root1 == null && root2 == null) { return true; } if (root1 == null || root2 == null) { return false; } if (root1.val != root2.val) { return false; } return isEqual(root1.left, root2.left) && isEqual(root1.right, root2.right); } ``` 9. 求结点所在的层次 先根遍历: ``` int getNodeLevel(TreeNode root, TreeNode node, int level) { if (root == null) { return 0; } if (root == node) { return level; } int leftLevel = getNodeLevel(root.left, node, level + 1); if (leftLevel != 0) { return leftLevel; } return getNodeLevel(root.right, node, level + 1); } ``` 10. 求一颗二叉树在后根次序遍历下第一个访问的结点 后根遍历: ``` TreeNode getFirstVisitNode(TreeNode root) { Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode lastVisit = null; TreeNode node = root; while (node != null || !stack.isEmpty()) { if (node != null) { stack.push(node); node = node.left; } else { TreeNode peekNode = stack.peek(); if (peekNode.right != null && lastVisit != peekNode.right) { node = peekNode.right; } else { lastVisit = stack.pop(); if (lastVisit.left == null && lastVisit.right == null) { return lastVisit; } } } } return null; } ``` 11. 复制一颗二叉树 先根遍历: ``` TreeNode copyTree(TreeNode root) { if (root == null) { return null; } TreeNode newRoot = new TreeNode(root.val); newRoot.left = copyTree(root.left); newRoot.right = copyTree(root.right); return newRoot; } ``` 12. 判断一颗二叉树是否为完全二叉树 层次遍历: ``` boolean isCompleteTree(TreeNode root) { Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(root); boolean hasNull = false; while (!queue.isEmpty()) { TreeNode node = queue.poll(); if (node == null) { hasNull = true; } else { if (hasNull) { return false; } queue.offer(node.left); queue.offer(node.right); } } return true; } ``` 13. 实现二叉树后根次序遍历的非递归算法 ``` List<Integer> postOrder(TreeNode root) { List<Integer> result = new ArrayList<>(); Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode lastVisit = null; TreeNode node = root; while (node != null || !stack.isEmpty()) { if (node != null) { stack.push(node); node = node.left; } else { TreeNode peekNode = stack.peek(); if (peekNode.right != null && lastVisit != peekNode.right) { node = peekNode.right; } else { lastVisit = stack.pop(); result.add(lastVisit.val); node = null; } } } return result; } ```
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