【数据算法】Java实现二叉树存储以及遍历

二叉树在java中我们使用数组的形式保存原数据，这个数组作为二叉树的数据来源，后续对数组中的数据进行节点化操作。

步骤就是原数据：数组

节点化数据：定义 Node节点对象

存储节点对象：通过LinkedList保存Node节点对象

在操作过程中我们需要将当前结点和前一节点、后一节点进行关系绑定

    package tree;  

    import java.util.LinkedList;
    import java.util.List;  

    /**
     * 功能：把一个数组的值存入二叉树中，然后进行3种方式的遍历
     *
     * 参考资料0:数据结构(C语言版)严蔚敏
     *
     * 参考资料1：http://zhidao.baidu.com/question/81938912.html
     *
     * 参考资料2：http://cslibrary.stanford.edu/110/BinaryTrees.html#java
     *
     * @author ocaicai@yeah.net @date: 2011-5-17
     *
     */
    public class BinTreeTraverse2 {  

        private int[] array = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
        private static List<Node> nodeList = null;  

        /**
         * 内部类：节点
         *
         * @author ocaicai@yeah.net @date: 2011-5-17
         *
         */
        private static class Node {
            Node leftChild;
            Node rightChild;
            int data;  

            Node(int newData) {
                leftChild = null;
                rightChild = null;
                data = newData;
            }
        }  

        public void createBinTree() {
            nodeList = new LinkedList<Node>();
            // 将一个数组的值依次转换为Node节点
            for (int nodeIndex = 0; nodeIndex < array.length; nodeIndex++) {
                nodeList.add(new Node(array[nodeIndex]));
            }
            // 对前lastParentIndex-1个父节点按照父节点与孩子节点的数字关系建立二叉树
            for (int parentIndex = 0; parentIndex < array.length / 2 - 1; parentIndex++) {
                // 左孩子
                nodeList.get(parentIndex).leftChild = nodeList
                        .get(parentIndex * 2 + 1);
                // 右孩子
                nodeList.get(parentIndex).rightChild = nodeList
                        .get(parentIndex * 2 + 2);
            }
            // 最后一个父节点:因为最后一个父节点可能没有右孩子，所以单独拿出来处理
            int lastParentIndex = array.length / 2 - 1;
            // 左孩子
            nodeList.get(lastParentIndex).leftChild = nodeList
                    .get(lastParentIndex * 2 + 1);
            // 右孩子,如果数组的长度为奇数才建立右孩子
            if (array.length % 2 == 1) {
                nodeList.get(lastParentIndex).rightChild = nodeList
                        .get(lastParentIndex * 2 + 2);
            }
        }  

        /**
         * 先序遍历
         *
         * 这三种不同的遍历结构都是一样的，只是先后顺序不一样而已
         *
         * @param node
         *            遍历的节点
         */
        public static void preOrderTraverse(Node node) {
            if (node == null)
                return;
            System.out.print(node.data + " ");
            preOrderTraverse(node.leftChild);
            preOrderTraverse(node.rightChild);
        }  

        /**
         * 中序遍历
         *
         * 这三种不同的遍历结构都是一样的，只是先后顺序不一样而已
         *
         * @param node
         *            遍历的节点
         */
        public static void inOrderTraverse(Node node) {
            if (node == null)
                return;
            inOrderTraverse(node.leftChild);
            System.out.print(node.data + " ");
            inOrderTraverse(node.rightChild);
        }  

        /**
         * 后序遍历
         *
         * 这三种不同的遍历结构都是一样的，只是先后顺序不一样而已
         *
         * @param node
         *            遍历的节点
         */
        public static void postOrderTraverse(Node node) {
            if (node == null)
                return;
            postOrderTraverse(node.leftChild);
            postOrderTraverse(node.rightChild);
            System.out.print(node.data + " ");
        }  

        public static void main(String[] args) {
            BinTreeTraverse2 binTree = new BinTreeTraverse2();
            binTree.createBinTree();
            // nodeList中第0个索引处的值即为根节点
            Node root = nodeList.get(0);  

            System.out.println("先序遍历：");
            preOrderTraverse(root);
            System.out.println();  

            System.out.println("中序遍历：");
            inOrderTraverse(root);
            System.out.println();  

            System.out.println("后序遍历：");
            postOrderTraverse(root);
        }  

    }