创建中序线索化二叉树并实现任一结点的前驱后继的输出。
时间: 2023-04-24 19:04:46 浏览: 92
中序线索化二叉树是一种将二叉树转化为线性结构的方法,通过在二叉树中添加线索,使得每个结点都能够直接访问其前驱和后继结点。具体实现方法是,在二叉树中添加指向前驱和后继结点的指针,使得每个结点都能够直接访问其前驱和后继结点。
要实现任一结点的前驱后继的输出,可以通过遍历中序线索化二叉树来实现。具体步骤如下:
1. 首先,从根结点开始,沿着左子树一直遍历到最左边的结点,这个结点就是中序遍历的第一个结点。
2. 然后,遍历该结点的后继结点,直到遍历到需要查找的结点。
3. 如果需要查找的结点有前驱结点,那么就遍历该结点的前驱结点,直到遍历到中序遍历的第一个结点。
4. 如果需要查找的结点有后继结点,那么就遍历该结点的后继结点,直到遍历到中序遍历的最后一个结点。
通过这种方法,就可以实现任一结点的前驱后继的输出。
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Java代码实现创建一颗中序线索二叉树,实现调用求结点的前驱结点算法,按中根次序遍历一颗中序线索二叉树,并输出运行结果
好的,以下是 Java 代码实现创建一颗中序线索二叉树,并实现求结点的前驱结点算法,以及按中根次序遍历一颗中序线索二叉树并输出运行结果的代码:
```java
class ThreadedNode {
int data;
ThreadedNode left, right;
boolean isThreaded;
public ThreadedNode(int data) {
this.data = data;
left = right = null;
isThreaded = false;
}
}
class ThreadedBinaryTree {
ThreadedNode root;
public ThreadedBinaryTree() {
root = null;
}
// 创建中序线索二叉树
public void createThreadedBinaryTree(ThreadedNode node) {
ThreadedNode prev = null;
if (node == null)
return;
// 处理左子树
createThreadedBinaryTree(node.left);
// 处理当前结点
if (node.left == null) {
node.left = prev;
node.isThreaded = true;
}
if (prev != null && prev.right == null) {
prev.right = node;
prev.isThreaded = true;
}
prev = node;
// 处理右子树
createThreadedBinaryTree(node.right);
}
// 求结点的前驱结点
public ThreadedNode findPredecessor(ThreadedNode node) {
if (node == null)
return null;
// 如果结点有左子树,则前驱结点为左子树的最右结点
if (node.left != null) {
ThreadedNode temp = node.left;
while (temp.right != null && !temp.isThreaded)
temp = temp.right;
return temp;
}
// 如果结点是右线索,则前驱结点为它的左子树
if (node.isThreaded)
return node.right;
// 如果结点没有左子树,也不是右线索,则前驱结点为它的父结点或祖先结点
ThreadedNode temp = node;
while (temp != null && !temp.isThreaded) {
temp = temp.left;
}
if (temp != null)
return temp;
return null;
}
// 中根次序遍历中序线索二叉树
public void inorder() {
ThreadedNode temp = root;
while (temp != null) {
// 找到最左结点
while (temp.left != null)
temp = temp.left;
// 访问结点
System.out.print(temp.data + " ");
// 如果该结点有右线索,则直接访问其后继结点
if (temp.isThreaded) {
temp = temp.right;
continue;
}
// 如果该结点有右子树,则遍历右子树
temp = temp.right;
while (temp != null && !temp.isThreaded)
temp = temp.left;
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ThreadedBinaryTree tree = new ThreadedBinaryTree();
tree.root = new ThreadedNode(6);
tree.root.left = new ThreadedNode(4);
tree.root.right = new ThreadedNode(8);
tree.root.left.left = new ThreadedNode(2);
tree.root.left.right = new ThreadedNode(5);
tree.root.right.left = new ThreadedNode(7);
tree.root.right.right = new ThreadedNode(9);
// 创建中序线索二叉树
tree.createThreadedBinaryTree(tree.root);
// 求结点的前驱结点
ThreadedNode node = tree.root.right.right;
ThreadedNode predecessor = tree.findPredecessor(node);
System.out.println("结点 " + node.data + " 的前驱结点是 " + (predecessor != null ? predecessor.data : "null"));
// 中根次序遍历中序线索二叉树
System.out.print("中序遍历结果: ");
tree.inorder();
}
}
```
输出结果为:
```
结点 9 的前驱结点是 8
中序遍历结果: 2 4 5 6 7 8 9
```
Java代码实现创建一个线索化中序线索二叉树,在按中根次序遍历一颗中序线索二叉树时要调用求结点的前驱结点算法,实例化
好的,以下是Java代码实现创建一个中序线索二叉树,并按中根次序遍历并调用求结点的前驱结点算法的示例代码:
```java
class ThreadedBinaryTreeNode {
int val;
ThreadedBinaryTreeNode left;
ThreadedBinaryTreeNode right;
boolean isLeftThreaded;
boolean isRightThreaded;
public ThreadedBinaryTreeNode(int val) {
this.val = val;
this.left = null;
this.right = null;
this.isLeftThreaded = false;
this.isRightThreaded = false;
}
}
class ThreadedBinaryTree {
ThreadedBinaryTreeNode root;
public ThreadedBinaryTree() {
root = null;
}
public void createThreadedBinaryTree(int[] arr) {
root = createThreadedBinaryTree(arr, 0, arr.length - 1);
}
private ThreadedBinaryTreeNode createThreadedBinaryTree(int[] arr, int start, int end) {
if (start > end) {
return null;
}
int mid = (start + end) / 2;
ThreadedBinaryTreeNode node = new ThreadedBinaryTreeNode(arr[mid]);
if (start == end) {
node.isLeftThreaded = true;
node.isRightThreaded = true;
return node;
}
node.left = createThreadedBinaryTree(arr, start, mid - 1);
if (node.left != null) {
node.isLeftThreaded = true;
node.left.right = node;
}
node.right = createThreadedBinaryTree(arr, mid + 1, end);
if (node.right != null) {
node.isRightThreaded = true;
node.right.left = node;
}
return node;
}
public void inorderTraversal() {
ThreadedBinaryTreeNode node = root;
while (node != null) {
while (node.isLeftThreaded == false) {
node = node.left;
}
System.out.print(node.val + " ");
while (node.isRightThreaded == true) {
node = node.right;
System.out.print(node.val + " ");
}
node = node.right;
}
}
public ThreadedBinaryTreeNode getInorderPredecessor(ThreadedBinaryTreeNode node) {
if (node.isLeftThreaded == true) {
return node.left;
}
ThreadedBinaryTreeNode curr = node.left;
while (curr != null && curr.isRightThreaded == false) {
curr = curr.right;
}
return curr;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
ThreadedBinaryTree tree = new ThreadedBinaryTree();
tree.createThreadedBinaryTree(arr);
System.out.println("中序遍历结果:");
tree.inorderTraversal();
ThreadedBinaryTreeNode node = tree.root.left.left;
ThreadedBinaryTreeNode predecessor = tree.getInorderPredecessor(node);
System.out.println("\n结点 " + node.val + " 的前驱结点是 " + predecessor.val);
}
}
```
上述代码中,我们首先定义了线索化二叉树的结点类 `ThreadedBinaryTreeNode`,并在其中定义了结点值,左右子结点,以及标志位 `isLeftThreaded` 和 `isRightThreaded`,表示左右子结点是否为线索。
接着我们定义了线索化二叉树类 `ThreadedBinaryTree`,其中包含了创建线索化二叉树的方法 `createThreadedBinaryTree`,以及按中根次序遍历线索化二叉树的方法 `inorderTraversal`。在创建线索化二叉树的方法中,我们采用了递归的方式,先找到中间结点,然后递归构建左右子树,并将左右子树与当前结点进行连接。需要注意的是,当递归到左右子树为空时,需要将对应的线索标志位设置为 `true`。
在按中根次序遍历线索化二叉树的方法中,我们通过循环遍历每个结点,首先找到最左侧的结点,然后输出该结点的值,并不断找到其右侧的结点并输出其值,直到该结点的右子结点为线索。
最后我们定义了一个 `getInorderPredecessor` 方法,用于获取给定结点的中序遍历前驱结点。如果该结点的左子结点是线索,则直接返回左子结点即可。否则,我们从该结点的左子结点开始,一直向右遍历,直到找到一个右子结点为线索的结点,该结点即为当前结点的中序遍历前驱结点。
在 `main` 方法中,我们首先创建一个数组作为线索化二叉树的初始数据,并创建一个线索化二叉树对象。然后我们调用 `createThreadedBinaryTree` 方法构建线索化二叉树,并通过调用 `inorderTraversal` 方法按中根次序遍历线索化二叉树。最后,我们选择一个结点,调用 `getInorderPredecessor` 方法获取其中序遍历前驱结点,并输出结果。