很多小伙伴对于数据结构中的树，一知半解，干了差不多两年的开发，我对这块也是不清不楚的，最近工作空档期，简单的学习下二叉树
概念啥的百度一堆，可以自行查看
下面直接上代码（因工作中使用的是jdk11，可能会有一些区别，望见谅）
/**
* 二叉树
*
* @param <T>
*/
public class BinaryTree<T extends Comparable<T>> {
// 根节点
private Entry<T> root;
// 数据量
private int size = 0;
public BinaryTree() {}
/**
* 添加元素
*
* @param item 待添加元素
* @return 已添加元素
*/
public T put(T item){
//每次添加数据的时候都是从根节点向下遍历
Entry<T> t = root;
size++;
if (t == null){
//当前的叉树树的为空，将新节点设置为根节点，父节点为null
root = new Entry<>(item,null);
return root.item;
}
//自然排序结果，如果传入的数据小于当前节点返回-1，大于当前节点返回1，否则返回0
int ret = 0;
//记录父节点
Entry<T> p = t;
while (t != null){
//与当前节点比较
ret = item.compareTo(t.item);
p = t;
//插入节点比当前节点小，把当前节点设置为左子节点，然后与左子比较，以此类推找到合适的位置
if (ret < 0) {
t = t.left;
//大于当前节点
}else if (ret > 0) {
t = t.right;
}else {
//相等就把旧值覆盖掉
t.item = item;
size--;
return t.item;
}
}
//创建新节点
Entry<T> e = new Entry<>(item,p);
//根据比较结果将新节点放入合适的位置
if (ret < 0) {
p.left = e;
}else {
p.right = e;
}
return e.item;
}
public void print(){
midIterator(root);
}
/**
* 中序遍历
*
* @param e
*/
public void midIterator(Entry<T> e) {
if (e != null) {
midIterator(e.left);
System.out.println(e.item + " ");
midIterator(e.right);
}
}
/**
* 获取根节点
*
* @return 根节点
*/
public Entry<T> getRoot() {
return root;
}
/**
* 前序遍历
*
* @param e 开始遍历元素
*/
public void prevIterator(Entry<T> e) {
if (e != null) {
System.out.print(e.item + " ");
prevIterator(e.left);
prevIterator(e.right);
}
}
/**
* 后续遍历
*
* @param e 开始遍历元素
*/
public void subIterator(Entry<T> e) {
if (e != null) {
subIterator(e.left);
subIterator(e.right);
System.out.print(e.item + " ");
}
}
/**
* 获取节点节点
*
* @param item 获取节点
* @return 获取到的节点，可能为null
*/
private Entry<T> getEntry(T item){
Entry<T> t = root;
int ret;
//从根节点开始遍历
for (;t != null;){
ret = item.compareTo(t.item);
if (ret < 0) {
t = t.left;
}else if (ret > 0) {
t = t.right;
}else {
return t;
}
}
return null;
}
/**
* 判断是否存在该元素
*
* @param item 查找元素
* @return 结果
*/
public boolean contains(T item) {
return getEntry(item) != null;
}
/**
* 删除元素
* 删除元素如果细分的话，可以分为4中：没有子节点，只有左节点，只有右节点，有两个子节点
* 1）没有子节点这种情况比较简单，直接删除就可以了
* 2）只有左节点或右节点，这两种情况处理方式是一致的，只是方向相反，所以在一起讲了，
* 将删除节点的父节点的左节点（右节点）指向删除节点的子节点，将左节点（右节点）指向删除节点的父节点
* 3）有两个子节点，这种情况相对来说比较复杂一点：
* 找到删除节点的前驱节点或后继节点，然后将前驱或后继节点的值赋给删除节点，然后将前驱或后继节点删除。本质是删除前驱或后继节点
* 前驱节点的特点：
* 1）删除的左子节点没有右子节点，那么左子节点即为前驱节点
* 2）删除节点的左子节点有右子节点，那么最右边的最后一个节点即为前驱节点
* 后继节点的特点：
* 与前驱节点刚好相反，总是右子节点，或则右子节点的最左子节点;例如：删除节点为c ，那么前驱节点为 m，后继节点为n
* a
* /
* b c
* / /
* d e f g
* / / / /
*
* @param item 删除元素 h i j k l m n o
* @return 删除结果
*/
public boolean remove(T item){
//获取删除节点
Entry<T> delEntry = getEntry(item);
if (delEntry == null) {
return false;
}
//删除节点的父节点
Entry<T> p = delEntry.parent;
size--;
//情况1：没有子节点
if (delEntry.left == null && delEntry.right == null){
//删除节点为根节点
if (delEntry == root){
root = null;
}else {//非根节点
//删除的是父节点的左节点
if (delEntry == p.left){
p.left = null;
}else {//删除右节点
p.right = null;
}
}
//情况2：删除的节点只有左节点
}else if (delEntry.right == null){
Entry<T> lc = delEntry.left;
//删除的节点为根节点，将删除节点的左节点设置成根节点
if (p == null) {
lc.parent = null;
root = lc;
} else {//非根节点
if (delEntry == p.left){//删除左节点
p.left = lc;
}else {//删除右节点
p.right = lc;
}
lc.parent = p;
}
//情况3：删除节点只有右节点
}else if (delEntry.left == null){
Entry<T> rc = delEntry.right;
//删除根节点
if (p == null) {
rc.parent = null;
root = rc;
}else {//删除非根节点
if (delEntry == p.left) {
p.left = rc;
}else{
p.right = rc;
}
rc.parent = p;
}
//情况4：删除节点有两个子节点
}else {//有两个节点,找到后继节点，将值赋给删除节点，然后将后继节点删除掉即可
Entry<T> successor = successor(delEntry);//获取到后继节点
delEntry.item = successor.item;
//后继节点为右子节点
if (delEntry.right == successor){
//右子节点有右子节点
if (successor.right != null) {
delEntry.right = successor.right;
successor.right.parent = delEntry;
}else {//右子节点没有子节点
delEntry.right = null;
}
}else {//后继节点必定是左节点
successor.parent.left = null;
}
return true;
}
//让gc回收
delEntry.parent = null;
delEntry.left = null;
delEntry.right = null;
return true;
}
/**
* 查找后继节点
*
* @param delEntry 删除节点
* @return 后继节点
*/
private Entry<T> successor(Entry<T> delEntry) {
//r节点必定不为空
Entry<T> r = delEntry.right;
while (r.left != null) {
r = r.left;
}
return r;
}
public int size(){
return size;
}
public boolean isEmpty(){
return size == 0;
}
public void clear(){
clear(getRoot());
root = null;
}
private void clear(Entry<T> e){
if(e != null){
clear(e.left);
e.left = null;
clear(e.right);
e.right = null;
}
}
static final class Entry<T extends Comparable<T>> {
//保存的数据
private T item;
//左子树
private Entry<T> left;
//右子树
private Entry<T> right;
//父节点
private Entry<T> parent;
Entry(T item, Entry<T> parent) {
this.item = item;
this.parent = parent;
}
}
public static void main(String[] args){
BinaryTree<Integer> binaryTree = new BinaryTree<>();
//放数据
binaryTree.put(73);
binaryTree.put(22);
binaryTree.put(532);
binaryTree.put(62);
binaryTree.put(72);
binaryTree.put(243);
binaryTree.put(42);
binaryTree.put(3);
binaryTree.put(12);
binaryTree.put(52);
System.out.println("size： " + binaryTree.size());
binaryTree.put(73);
System.out.println("添加相同元素后的size： " + binaryTree.size());
//判断数据是否存在
System.out.println("数据是否存在：" + binaryTree.contains(12));
//中序遍历
System.out.print("中序遍历结果： ");
binaryTree.midIterator(binaryTree.getRoot());
System.out.println();
//前序遍历
System.out.print("前遍历结果： ");
binaryTree.prevIterator(binaryTree.getRoot());
System.out.println();
//后序遍历
System.out.print("后续遍历结果： ");
binaryTree.subIterator(binaryTree.getRoot());
//删除数据
System.out.println();
binaryTree.remove(62);
System.out.println("删除数据后判断是否存在：" + binaryTree.contains(62));
//清空二叉树
binaryTree.clear();
System.out.print("清空数据后中序遍历： ");
binaryTree.midIterator(binaryTree.getRoot());
}
}
运行结果：
size： 10
添加相同元素后的size： 10
数据是否存在：true
中序遍历结果： 3
12
22
42
52
62
72
73
243
532
前遍历结果： 73 22 3 12 62 42 52 72 532 243
后续遍历结果： 12 3 52 42 72 62 22 243 532 73
删除数据后判断是否存在：false
清空数据后中序遍历：