采用某个集合类或接口实现数据结构的完全二叉树的功能(程序要展示完全二叉树的结构),随机输入一组整数,存入该完全二叉树,再输入一个整数来查找该整数是否在该二叉树里。如果在,请输出该整数在完全二叉树的第几层的哪个位置。如果不在,就输出X。
时间: 2024-03-26 10:38:32 浏览: 52
好的,这是一个比较具体的编程问题。我可以给你提供一个使用 Java 语言实现的代码示例:
```java
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class CompleteBinaryTree {
private int[] tree;
private int size;
public CompleteBinaryTree(int capacity) {
tree = new int[capacity + 1];
size = 0;
}
public void insert(int value) {
if (size == tree.length - 1) {
throw new RuntimeException("The tree is full!");
}
size++;
tree[size] = value;
// 自底向上调整堆结构
int i = size;
while (i > 1 && tree[i] > tree[i / 2]) {
swap(i, i / 2);
i /= 2;
}
}
public boolean contains(int value) {
for (int i = 1; i <= size; i++) {
if (tree[i] == value) {
return true;
}
}
return false;
}
public String findPosition(int value) {
int level = 0;
int pos = 0;
for (int i = 1; i <= size; i++) {
if (tree[i] == value) {
level = getLevel(i);
pos = getPosition(i);
break;
}
}
if (level == 0) {
return "X";
} else {
return level + "-" + pos;
}
}
private int getLevel(int index) {
int level = 0;
while (index > 0) {
index /= 2;
level++;
}
return level - 1;
}
private int getPosition(int index) {
int level = getLevel(index);
int pos = index - (1 << level) + 1;
return pos;
}
private void swap(int i, int j) {
int temp = tree[i];
tree[i] = tree[j];
tree[j] = temp;
}
public void printTree() {
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(1);
int curLevel = -1;
while (!queue.isEmpty()) {
int nodeIndex = queue.poll();
int nodeLevel = getLevel(nodeIndex);
if (nodeLevel != curLevel) {
System.out.println();
curLevel = nodeLevel;
}
System.out.print(tree[nodeIndex] + " ");
if (nodeIndex * 2 <= size) {
queue.offer(nodeIndex * 2);
}
if (nodeIndex * 2 + 1 <= size) {
queue.offer(nodeIndex * 2 + 1);
}
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
CompleteBinaryTree tree = new CompleteBinaryTree(10);
tree.insert(5);
tree.insert(3);
tree.insert(8);
tree.insert(1);
tree.insert(4);
tree.insert(7);
tree.insert(9);
tree.printTree();
System.out.println(tree.contains(8));
System.out.println(tree.findPosition(8));
System.out.println(tree.contains(6));
System.out.println(tree.findPosition(6));
}
}
```
这个代码实现了一个使用数组作为底层数据结构的完全二叉树,其中 `insert` 方法用于插入一个新的节点,`contains` 方法用于判断是否包含某个值,`findPosition` 方法用于查找某个节点在树中的位置,`printTree` 方法用于打印整个树的结构。你可以根据需要修改代码,比如更改底层数据结构为链表等。
阅读全文