用java语言,使用链表带哨兵实现完全二叉树

下面是使用Java语言，使用链表带哨兵实现完全二叉树的示例代码：

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class CompleteBinaryTree {
    private TreeNode root;
    private int size;

    public CompleteBinaryTree() {
        root = new TreeNode(0); // 哨兵节点
        size = 0;
    }

    public void add(int val) {
        size++;
        TreeNode node = new TreeNode(val);
        if (size == 1) {
            root.left = node;
            return;
        }
        String s = Integer.toBinaryString(size);
        TreeNode cur = root.left;
        for (int i = 1; i < s.length() - 1; i++) {
            if (s.charAt(i) == '0') {
                cur = cur.left;
            } else {
                cur = cur.right;
            }
        }
        if (s.charAt(s.length() - 1) == '0') {
            cur.left = node;
        } else {
            cur.right = node;
        }
    }

    public void traversal() {
        if (size == 0) {
            System.out.println("The tree is empty!");
            return;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root.left);
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            System.out.print(node.val + " ");
            if (node.left != null) {
                queue.offer(node.left);
            }
            if (node.right != null) {
                queue.offer(node.right);
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        CompleteBinaryTree tree = new CompleteBinaryTree();
        tree.add(1);
        tree.add(2);
        tree.add(3);
        tree.add(4);
        tree.add(5);
        tree.add(6);
        tree.add(7);
        tree.traversal(); // 输出：1 2 3 4 5 6 7
    }
}

在这个实现中，我们使用了哨兵节点，作为根节点的父亲节点。每次添加元素时，我们都可以通过二进制表示当前节点的编号，然后从根节点开始向下遍历，找到这个节点的父亲节点，并将新节点插入到父亲节点的左子节点或右子节点。

在输出二叉树时，我们使用了广度优先搜索，使用队列来存储每一层的节点，依次访问每个节点，并将其左右子节点加入队列中，直至队列为空。