Java代码实现在一棵二叉链表表示的二叉树中,实现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的操作,并每一个操作分别采用先根、中根、后根、层次遍历算法

时间: 2023-07-10 18:36:07 浏览: 71
很好,我会尽力回答你的问题。这是一组比较全面的二叉树问题,需要分开回答。以下是我对每个问题的回答: 1. 输入叶子节点 可以通过以下代码实现: ```java public void insertLeaf(Object data) { Node newNode = new Node(data); if (root == null) { root = newNode; } else { Node current = root; while (true) { if (current.getLeftChild() == null) { current.setLeftChild(newNode); break; } else if (current.getRightChild() == null) { current.setRightChild(newNode); break; } else { current = current.getLeftChild(); } } } } ``` 2. 求二叉树中叶子结点个数 可以通过以下代码实现: ```java public int countLeaves(Node node) { if (node == null) { return 0; } if (node.getLeftChild() == null && node.getRightChild() == null) { return 1; } else { return countLeaves(node.getLeftChild()) + countLeaves(node.getRightChild()); } } ``` 3. 将每个结点的左子树与右子树交换 可以通过以下代码实现: ```java public void swapChildren(Node node) { if (node == null) { return; } Node temp = node.getLeftChild(); node.setLeftChild(node.getRightChild()); node.setRightChild(temp); swapChildren(node.getLeftChild()); swapChildren(node.getRightChild()); } ``` 4. 验证二叉树的性质3:n0=n2+1 可以通过以下代码实现: ```java public boolean verifyProperty3(Node node) { if (node == null) { return true; } int n0 = countLeaves(node); int n2 = countNodesWithTwoChildren(node); return n0 == n2 + 1; } public int countNodesWithTwoChildren(Node node) { if (node == null) { return 0; } int count = 0; if (node.getLeftChild() != null && node.getRightChild() != null) { count = 1; } count += countNodesWithTwoChildren(node.getLeftChild()) + countNodesWithTwoChildren(node.getRightChild()); return count; } ``` 5. 输出值大于k的结点 可以通过以下代码实现: ```java public void printNodesGreaterThanK(Node node, int k) { if (node == null) { return; } if ((int) node.getData() > k) { System.out.print(node.getData() + " "); } printNodesGreaterThanK(node.getLeftChild(), k); printNodesGreaterThanK(node.getRightChild(), k); } ``` 6. 已知先根和中根次序遍历序列构造二叉树 可以通过以下代码实现: ```java public Node buildTreeFromPreorderAndInorder(List preorder, List inorder) { if (preorder.isEmpty() || inorder.isEmpty()) { return null; } Object rootValue = preorder.get(0); int rootIndex = inorder.indexOf(rootValue); List leftInorder = inorder.subList(0, rootIndex); List rightInorder = inorder.subList(rootIndex + 1, inorder.size()); List leftPreorder = preorder.subList(1, 1 + leftInorder.size()); List rightPreorder = preorder.subList(1 + leftInorder.size(), preorder.size()); Node rootNode = new Node(rootValue); rootNode.setLeftChild(buildTreeFromPreorderAndInorder(leftPreorder, leftInorder)); rootNode.setRightChild(buildTreeFromPreorderAndInorder(rightPreorder, rightInorder)); return rootNode; } ``` 7. 以广义表表示构造二叉树 可以通过以下代码实现: ```java public Node buildTreeFromGeneralizedList(String s) { Stack<Node> stack = new Stack<>(); Node root = null; Node parent = null; boolean isLeftChild = false; for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (c == '(') { if (parent != null) { stack.push(parent); } parent = null; isLeftChild = true; } else if (c == ')') { if (!stack.isEmpty()) { parent = stack.pop(); } } else if (Character.isDigit(c) || c == '-') { int j = i + 1; while (j < s.length() && (Character.isDigit(s.charAt(j)) || s.charAt(j) == '-')) { j++; } int value = Integer.parseInt(s.substring(i, j)); Node newNode = new Node(value); if (root == null) { root = newNode; } else if (parent != null) { if (isLeftChild) { parent.setLeftChild(newNode); } else { parent.setRightChild(newNode); } } parent = newNode; i = j - 1; } else if (c == ',') { isLeftChild = false; } } return root; } ``` 8. 判断两颗二叉树是否相等 可以通过以下代码实现: ```java public boolean isSameTree(Node p, Node q) { if (p == null && q == null) { return true; } if (p == null || q == null) { return false; } if (!p.getData().equals(q.getData())) { return false; } return isSameTree(p.getLeftChild(), q.getLeftChild()) && isSameTree(p.getRightChild(), q.getRightChild()); } ``` 9. 求结点所在的层次 可以通过以下代码实现: ```java public int getLevel(Node node, Object data) { return getLevelHelper(node, data, 1); } private int getLevelHelper(Node node, Object data, int level) { if (node == null) { return -1; } if (node.getData().equals(data)) { return level; } int downLevel = getLevelHelper(node.getLeftChild(), data, level + 1); if (downLevel == -1) { downLevel = getLevelHelper(node.getRightChild(), data, level + 1); } return downLevel; } ``` 10. 求一颗二叉树在后根次序遍历下第一个访问的结点 可以通过以下代码实现: ```java public Node getFirstNodeInPostorder(Node node) { if (node == null) { return null; } Node left = getFirstNodeInPostorder(node.getLeftChild()); Node right = getFirstNodeInPostorder(node.getRightChild()); if (left != null) { return left; } if (right != null) { return right; } return node; } ``` 11. 复制一颗二叉树 可以通过以下代码实现: ```java public Node copyTree(Node node) { if (node == null) { return null; } Node newNode = new Node(node.getData()); newNode.setLeftChild(copyTree(node.getLeftChild())); newNode.setRightChild(copyTree(node.getRightChild())); return newNode; } ``` 12. 判断一颗二叉树是否为完全二叉树 可以通过以下代码实现: ```java public boolean isCompleteTree(Node node) { if (node == null) { return true; } Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(node); boolean end = false; while (!queue.isEmpty()) { Node current = queue.poll(); if (end && (current.getLeftChild() != null || current.getRightChild() != null)) { return false; } if (current.getLeftChild() == null && current.getRightChild() != null) { return false; } if (current.getLeftChild() != null) { queue.offer(current.getLeftChild()); } if (current.getRightChild() != null) { queue.offer(current.getRightChild()); } else { end = true; } } return true; } ``` 13. 实现二叉树后根次序遍历的非递归算法的操作,并每一个操作分别采用先根、中根、后根、层次遍历算法 可以通过以下代码实现: ```java public List postorderTraversal(Node root) { List result = new ArrayList<>(); if (root == null) { return result; } Stack<Node> stack1 = new Stack<>(); Stack<Node> stack2 = new Stack<>(); stack1.push(root); while (!stack1.isEmpty()) { Node node = stack1.pop(); stack2.push(node); if (node.getLeftChild() != null) { stack1.push(node.getLeftChild()); } if (node.getRightChild() != null) { stack1.push(node.getRightChild()); } } while (!stack2.isEmpty()) { result.add(stack2.pop().getData()); } return result; } public List inorderTraversal(Node root) { List result = new ArrayList<>(); if (root == null) { return result; } Stack<Node> stack = new Stack<>(); Node current = root; while (current != null || !stack.isEmpty()) { while (current != null) { stack.push(current); current = current.getLeftChild(); } current = stack.pop(); result.add(current.getData()); current = current.getRightChild(); } return result; } public List preorderTraversal(Node root) { List result = new ArrayList<>(); if (root == null) { return result; } Stack<Node> stack = new Stack<>(); stack.push(root); while (!stack.isEmpty()) { Node node = stack.pop(); result.add(node.getData()); if (node.getRightChild() != null) { stack.push(node.getRightChild()); } if (node.getLeftChild() != null) { stack.push(node.getLeftChild()); } } return result; } public List levelOrderTraversal(Node root) { List result = new ArrayList<>(); if (root == null) { return result; } Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(root); while (!queue.isEmpty()) { Node node = queue.poll(); result.add(node.getData()); if (node.getLeftChild() != null) { queue.offer(node.getLeftChild()); } if (node.getRightChild() != null) { queue.offer(node.getRightChild()); } } return result; } ```

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