【原创】Java与数据结构(中篇:树)

2024-05-30 19:32

本文主要是介绍【原创】Java与数据结构(中篇:树),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 1. 二叉树 遍历算法

复制代码
package tree;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;
/**
* 二叉树的四种遍历方式<br>
* 先序,中序,后序,广度优先遍历
* 
* @author yinger
*/
public class IteratorAlgorithm {
public static void main(String[] args) {
TreeNode root = new TreeNode("0");
TreeNode node1 = new TreeNode("1");
TreeNode node2 = new TreeNode("2");
root.left = node1;
root.right = node2;
TreeNode node3 = new TreeNode("3");
TreeNode node4 = new TreeNode("4");
node1.left = node3;
node1.right = node4;
TreeNode node5 = new TreeNode("5");
TreeNode node6 = new TreeNode("6");
node2.left = node5;
node2.right = node6;
TreeNode node7 = new TreeNode("7");
TreeNode node8 = new TreeNode("8");
node3.left = node7;
node4.right = node8;
System.out.print("PreIterator: ");
root.preIterator();// PreIterator: 0 1 3 7 4 8 2 5 6
        System.out.println();
System.out.print("InIterator: ");
root.inIterator();// InIterator: 7 3 1 4 8 0 5 2 6
        System.out.println();
System.out.print("PostIterator: ");
root.postIterator();// PostIterator: 7 3 8 4 1 5 6 2 0
        System.out.println();
System.out.print("WideIterator: ");
root.wideIterator();// WideIterator: 0 1 2 3 4 5 6 7 8
    }
}
class TreeNode {
Object data;
TreeNode left;
TreeNode right;
public TreeNode(Object data) {
this.data = data;
}
// preIterator
public void preIterator() {
visit(this);
if (left != null) {
left.preIterator();
}
if (right != null) {
right.preIterator();
}
}
// inIterator
public void inIterator() {
if (left != null) {
left.inIterator();
}
visit(this);
if (right != null) {
right.inIterator();
}
}
// postIterator
public void postIterator() {
if (left != null) {
left.postIterator();
}
if (right != null) {
right.postIterator();
}
visit(this);
}
// wideIterator
public void wideIterator() {
// ArrayDeque:faster than stack (when used as a stack) and linkedlist(when used as a queue)
Queue<TreeNode> deque = new ArrayDeque<TreeNode>();
deque.add(this);
TreeNode node;
while ((node = deque.poll()) != null) {
visit(node);
if (node.left != null) {
deque.add(node.left);
}
if (node.right != null) {
deque.add(node.right);
}
}
}
// visit function
private void visit(TreeNode treeNode) {
if (treeNode != null) {
System.out.print(treeNode.data + "  ");
}
}
}
复制代码

 

2. 哈夫曼树 这次我用的是插入排序,两次删除一次插入,以前用的是和最小堆结合,原理差不多,其实也可以使用快排

复制代码
package tree;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Collections;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
/**
* 哈夫曼树
* 
* @author yinger
*/
public class HuffmanTree {
public static void main(String[] args) {
HuffmanTreeNode root = new HuffmanTreeNode("root", 0.5);
HuffmanTreeNode node1 = new HuffmanTreeNode("node1", 1.0);
HuffmanTreeNode node2 = new HuffmanTreeNode("node2", 2.0);
HuffmanTreeNode node3 = new HuffmanTreeNode("node3", 3.0);
HuffmanTreeNode node4 = new HuffmanTreeNode("node4", 3.5);
LinkedList<HuffmanTreeNode> nodes = new LinkedList<HuffmanTreeNode>();
Collections.addAll(nodes, root, node1, node2, node3, node4);
HuffmanTree huffmanTree = new HuffmanTree();
HuffmanTreeNode treeRoot = huffmanTree.createHuffmanTree(nodes);
treeRoot.wideIterator();
}
public HuffmanTreeNode createHuffmanTree(LinkedList<HuffmanTreeNode> nodes) {// create huffmantree
insertSort(nodes, 0, nodes.size() - 1);// sort nodes using insrt sort
while (nodes.size() > 1) {
HuffmanTreeNode left = nodes.pollFirst();// remove the two smallest
HuffmanTreeNode right = nodes.pollFirst();
HuffmanTreeNode parent = new HuffmanTreeNode(left.data + "+" + right.data, left.weight + right.weight);
parent.left = left;
parent.right = right;
insertNode(nodes, parent);
}// end while,nodes.size = 1 --> the root node
return nodes.peek();
}
// insert new node into nodes,and make it sorted!
private void insertNode(LinkedList<HuffmanTreeNode> nodes, HuffmanTreeNode parent) {
nodes.addLast(parent);// first add it,make size++,then sort it!
//        System.out.println("Befor: insert new node:");
//        for (HuffmanTreeNode huffmanTreeNode : nodes) {
//            System.out.print(huffmanTreeNode.weight + "  ");
//        }
//        System.out.println();
int j, low, high, mid, size = nodes.size();
low = 0;
high = size - 2;// attention:the last node is not included!
while (low <= high) {// final position is low
mid = (low + high) / 2;
if (nodes.get(mid).weight > parent.weight) {
high = mid - 1;
} else {
low = mid + 1;
}
}
for (j = size - 1; j > low; j--) {// move back some elements
nodes.set(j, nodes.get(j - 1));
}
nodes.set(low, parent);
//        System.out.println("After: insert new node:" + "  low=" + low);
//        for (HuffmanTreeNode huffmanTreeNode : nodes) {
//            System.out.print(huffmanTreeNode.weight + "  ");
//        }
//        System.out.println();
    }
private void insertSort(List<HuffmanTreeNode> nodes, int start, int end) {// half find insert sort
int i, j, size = nodes.size();
int low, high, mid;
HuffmanTreeNode tempNode;
for (i = 1; i < size; i++) {// 0 - (i-1) has been sorted,now insert i
low = 0;
high = i - 1;
tempNode = nodes.get(i);
while (low <= high) {// final right position is low
mid = (low + high) / 2;
if (nodes.get(mid).weight > tempNode.weight) {
high = mid - 1;
} else {
low = mid + 1;
}
}
for (j = i; j > low; j--) {// move back some elements
nodes.set(j, nodes.get(j - 1));
}
nodes.set(low, tempNode);
}
//        System.out.println("After insertsort:");
//        for (HuffmanTreeNode huffmanTreeNode : nodes) {
//            System.out.print(huffmanTreeNode.weight + "  ");
//        }
//        System.out.println();
    }
}
class HuffmanTreeNode {
String data;// define data is string
double weight;// weight of the node
    HuffmanTreeNode left;
HuffmanTreeNode right;
public HuffmanTreeNode(String data, double weight) {
this.data = data;
this.weight = weight;
}
// wideIterator
public void wideIterator() {
// ArrayDeque:faster than stack (when used as a stack) and linkedlist(when used as a queue)
Queue<HuffmanTreeNode> deque = new ArrayDeque<HuffmanTreeNode>();
deque.add(this);
HuffmanTreeNode node;
while ((node = deque.poll()) != null) {
visit(node);
if (node.left != null) {
deque.add(node.left);
}
if (node.right != null) {
deque.add(node.right);
}
}
}
// visit function
private void visit(HuffmanTreeNode node) {
if (node != null) {
System.out.println(node.data + "  " + node.weight + "  ");
}
}
}
复制代码

 

其他数据结构内容请看下篇。 谢谢阅读,如果发现错误,请及时回复我!

这篇关于【原创】Java与数据结构(中篇:树)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1016771

相关文章

javax.net.ssl.SSLHandshakeException:异常原因及解决方案

《javax.net.ssl.SSLHandshakeException:异常原因及解决方案》javax.net.ssl.SSLHandshakeException是一个SSL握手异常,通常在建立SS... 目录报错原因在程序中绕过服务器的安全验证注意点最后多说一句报错原因一般出现这种问题是因为目标服务器

Java实现删除文件中的指定内容

《Java实现删除文件中的指定内容》在日常开发中,经常需要对文本文件进行批量处理,其中,删除文件中指定内容是最常见的需求之一,下面我们就来看看如何使用java实现删除文件中的指定内容吧... 目录1. 项目背景详细介绍2. 项目需求详细介绍2.1 功能需求2.2 非功能需求3. 相关技术详细介绍3.1 Ja

springboot项目中整合高德地图的实践

《springboot项目中整合高德地图的实践》:本文主要介绍springboot项目中整合高德地图的实践,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一:高德开放平台的使用二:创建数据库(我是用的是mysql)三:Springboot所需的依赖(根据你的需求再

spring中的ImportSelector接口示例详解

《spring中的ImportSelector接口示例详解》Spring的ImportSelector接口用于动态选择配置类,实现条件化和模块化配置,关键方法selectImports根据注解信息返回... 目录一、核心作用二、关键方法三、扩展功能四、使用示例五、工作原理六、应用场景七、自定义实现Impor

SpringBoot3应用中集成和使用Spring Retry的实践记录

《SpringBoot3应用中集成和使用SpringRetry的实践记录》SpringRetry为SpringBoot3提供重试机制,支持注解和编程式两种方式,可配置重试策略与监听器,适用于临时性故... 目录1. 简介2. 环境准备3. 使用方式3.1 注解方式 基础使用自定义重试策略失败恢复机制注意事项

SpringBoot整合Flowable实现工作流的详细流程

《SpringBoot整合Flowable实现工作流的详细流程》Flowable是一个使用Java编写的轻量级业务流程引擎,Flowable流程引擎可用于部署BPMN2.0流程定义,创建这些流程定义的... 目录1、流程引擎介绍2、创建项目3、画流程图4、开发接口4.1 Java 类梳理4.2 查看流程图4

一文详解如何在idea中快速搭建一个Spring Boot项目

《一文详解如何在idea中快速搭建一个SpringBoot项目》IntelliJIDEA作为Java开发者的‌首选IDE‌,深度集成SpringBoot支持,可一键生成项目骨架、智能配置依赖,这篇文... 目录前言1、创建项目名称2、勾选需要的依赖3、在setting中检查maven4、编写数据源5、开启热

Java对异常的认识与异常的处理小结

《Java对异常的认识与异常的处理小结》Java程序在运行时可能出现的错误或非正常情况称为异常,下面给大家介绍Java对异常的认识与异常的处理,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参... 目录一、认识异常与异常类型。二、异常的处理三、总结 一、认识异常与异常类型。(1)简单定义-什么是

SpringBoot项目配置logback-spring.xml屏蔽特定路径的日志

《SpringBoot项目配置logback-spring.xml屏蔽特定路径的日志》在SpringBoot项目中,使用logback-spring.xml配置屏蔽特定路径的日志有两种常用方式,文中的... 目录方案一:基础配置(直接关闭目标路径日志)方案二:结合 Spring Profile 按环境屏蔽关

Java使用HttpClient实现图片下载与本地保存功能

《Java使用HttpClient实现图片下载与本地保存功能》在当今数字化时代,网络资源的获取与处理已成为软件开发中的常见需求,其中,图片作为网络上最常见的资源之一,其下载与保存功能在许多应用场景中都... 目录引言一、Apache HttpClient简介二、技术栈与环境准备三、实现图片下载与保存功能1.