java递归之“二叉树”
物有本末,事有始终,知所先后,则近道矣。-----题记。
BotWong半路入行it做码农,也就半年时间,竟“不知天高地厚”地来到了深圳闯天下。一口气投了百个简历,一周后终于有公司邀约面试,除了基础的java语法和开发经验,大一点的公司都会出几道题给你做(算法题)。BotWong是一头雾水,而且心里很生气!气!气!气!以前自己学的是“人类心理学理论与实践”专业,唯一的计算机基础也就是用过word、excel给客户报过价。自己硬着头皮把java语法和javaEE框架学了一遍,像我这样的个例已经算是出类拔萃的了,为什么还要对我这么苛刻,哼!BotWong从那以后就开始讨厌那些喜欢考试的公司,并发誓以后再也不去那样的公司面试!
我和BotWong是好朋友,他提出了自己的困惑:到底要不要学这些看着“没用”的算法,问我该怎么看待这件事,该如何做。好在BotWang还是个头脑清醒的人,要不然也不会问这样的问题了。我看他挺有诚意,就把自己以前写的一些代码,其中就包含一些算法,拿出来泛泛地说了一遍,建议他自己都去实现一遍。BotWang消失了三月,再见之时,已能感知其功力大涨,已非三月前的那个BotWong了。我心甚慰,特此将自己以前写过的集合类都贴出来,方便自己和网上的宝宝们随时翻看,随时补充能量。
一、二叉树类:
package tree;
/**
* 二叉树数据载体类
* @author tery
*
* @param <T>
*/
public class BinaryTreeNode<T> {
private T data;//权值
private BinaryTreeNode<T> left;//左孩子
private BinaryTreeNode<T> right;//右孩子
public BinaryTreeNode(T data){
this.data=data;
left=right=null;
}
public T getData(){
return this.data;
}
public void setData(T data){
this.data=data;
}
public BinaryTreeNode<T> getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(BinaryTreeNode<T> left) {
this.left = left;
}
public BinaryTreeNode<T> getRight() {
return right;
}
public void setRight(BinaryTreeNode<T> right) {
this.right = right;
}
/**
*插入权值
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public BinaryTreeNode<T> insert(BinaryTreeNode<T> node,Integer data){
if(node==null){
return new BinaryTreeNode<T>((T)data);
}
//如果当前节点的权值大于data,那么插入到左孩子节点上
if(Integer.valueOf(node.getData().toString())>data){
node.left=insert(node.getLeft(),data);
}
//如果当前节点的权值大于data,那么插入到左孩子节点上
if(Integer.valueOf(node.getData().toString())<data){ node.right=insert(node.getRight(),data); }
//相等抛异常
if(Integer.valueOf(node.getData().toString())==data){
throw new IllegalArgumentException("the data:"+data+"is already exsist in the tree");
}
return node;
}
}
insert方法中涉及到的递归:
: aload_1
: ifnonnull
: new # // class tree/BinaryTreeNode
: dup
: aload_2
: invokespecial # // Method "<init>":(Ljava/lang/Object;)V
: areturn
: aload_1
: getfield # // Field data:Ljava/lang/Object;
: aload_2
: if_icmple
: getfield # // Field left:Ltree/BinaryTreeNode;
: aload_2
: invokevirtual # // Method insert:(Ltree/BinaryTreeNode;Ljava/lang/Object;)Ltree/BinaryTreeNode;
: putfield # // Field left:Ltree/BinaryTreeNode;
: aload_1
: areturn
上面是insert方法的jvm执行的指令,我摘抄了部分关键点说明一下递归是怎么做的:
insert函数栈中的局部变量表中的参数:第一个是当前树节点对象(暂且称为ref0),第二个是函数中传进来的node对象的引用(称为ref1),第三个是传进来的常量data(在常量池中#20)
0: aload_1 将第一个引用类型局部变量推送至栈顶,那个引用也就是insert方法中的node对象的引用(ref1)
1 : ifnonnull 13 如果ref1不为空,则跳到13行执行
4-12 : 如果是空,则此节点即是我们要插入的节点,调用它的构造函数<init>方法,将data值赋给它,然后areturn(将这个新生成的对象引用返回)
13 : aload_1 将ref1压入栈顶
14:getfield 将常量池中当前对象ref1的data的值压入栈顶
23:aload_2 将传入的data值压入栈顶
30:if_icmple 79,如果传入的data值小于ref1的权值,那么就跳到79执行
36:getfield #24 ,将常量池中#24,即left压入栈中,即left常量的引用
39:aload_2 将data值压入栈中。实际上36、39两步的指令都是在为下面40行做准备,40行调用insert方法,传递给它需要的参数
40:invokevirtrual #53,调用insert方法,将36、39行准备的两个参数带过去
43:putfield #24 ,给当前实例ref1的left字段赋值
79:aload_1 ,将当前实例ref1压入栈中
80:areturn ,将栈顶的ref1返回
如果你不太懂,我还给你画了个图,帮助你理解:
假设jvm只执行了在左边树插入的递归步骤:
上面的字节码指令和图解是截取了部分关键点进行讲解的,如果想进一步探讨的宝宝们,可以联系我详细讨论。
三、二叉树工具类:
1. 前根序遍历:先遍历根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。(ABDHECFG)
2.中根序遍历:先遍历左子树,然后遍历根结点,最后遍历右子树。(HDBEAFCG)
3.后根序遍历:先遍历左子树,然后遍历右子树,最后遍历根节点(HDEBFGCA)
package tree; import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack; public class BinaryTreeUtil { /**
* 用递归的方式实现二叉树的前序遍历
* @param root
* @return
*/
public static<T> List<T> preOrderVisit(BinaryTreeNode<T> root){
List<T> result=new ArrayList<>();
preOrderVisit(root,result);
return result;
}
private static<T> void preOrderVisit(BinaryTreeNode<T> node, List<T> result) {
//如果节点为空,返回
if(node==null){
return;
}
//不为空,则加入节点的值
result.add(node.getData());
//先递归左孩子
preOrderVisit(node.getLeft(),result);
//再递归右孩子
preOrderVisit(node.getRight(),result);
}
/**
* 用递归的方式实现二叉树的中序遍历
* @param root
* @return
*/
public static<T> List<T> inOrderVisit(BinaryTreeNode<T> root){
List<T> result=new ArrayList<T>();
inOrderVisit(root,result);
return result;
}
private static<T> void inOrderVisit(BinaryTreeNode<T> node, List<T> result) {
if(node==null){
return;
}
inOrderVisit(node.getLeft(),result);
result.add(node.getData());
inOrderVisit(node.getRight(),result);
}
/**
* 用递归的方式实现二叉树的后遍历
* @param root
* @return
*/
public static<T> List<T> postOrderVisit(BinaryTreeNode<T> root){
List<T> result=new ArrayList<T>();
postOrderVisit(root,result);
return result;
}
private static<T> void postOrderVisit(BinaryTreeNode<T> node, List<T> result) {
if(node==null){
return;
}
postOrderVisit(node.getLeft(),result);
postOrderVisit(node.getRight(),result);
result.add(node.getData());
}
/**
* 用非递归的方式实现前序遍历
* @param root
* @return
*/
public static<T> List<T> preOrderVisitWithoutRecursion(BinaryTreeNode<T> root){
List<T> result=new ArrayList<T>();
Stack<BinaryTreeNode<T>> stack=new Stack<>();
if(root!=null){
stack.push(root);
}
while(!stack.isEmpty()){
BinaryTreeNode<T> node=stack.pop();
result.add(node.getData());
if(node.getRight()!=null){
stack.push(node.getRight());
}
if(node.getLeft()!=null){
stack.push(node.getLeft());
}
}
return result;
}
/**
* 用非递归的方式实现中序遍历
* @param root
* @return
*/
public static<T> List<T> inOrderVisitWithoutRecursion(BinaryTreeNode<T> root){
List<T> result=new ArrayList<T>();
Stack<BinaryTreeNode<T>> stack=new Stack<>();
BinaryTreeNode<T> node=root;
while(node!=null || !stack.isEmpty()){
while(node!=null){
stack.push(node);
node=node.getLeft();
}
BinaryTreeNode<T> currentNode=stack.pop();
result.add(currentNode.getData());
node=currentNode.getRight();
}
return result;
}
二叉树部分上面总共列举了15个方法,主要的思想还是用递归。关于递归,为了让宝宝们明白是怎么回事,我也是花了点心思去解释的,请各位再深入思考一下。里面涉及到了jvm函数调用层面的知识,如果不懂,建议大家去看看jvm的书,了解jvm怎么执行代码,那就可以轻轻松松地理解递归到底是怎么执行的了。
java递归之“二叉树”的更多相关文章
- 【数据结构--二叉树】Java递归实现二叉树遍历
参考链接:https://www.cnblogs.com/yaobolove/p/6213936.html 这有一棵树: 1.节点对象 package com.tree.mybinarytree; / ...
- java 递归求二叉树深度
给定二叉树,找到它的最大深度. 最大深度是从根节点到最远叶节点的最长路径上的节点数. 注意:叶子是没有子节点的节点. Example: Given binary tree [3,9,20,null,n ...
- JAVA递归、非递归遍历二叉树(转)
原文链接: JAVA递归.非递归遍历二叉树 import java.util.Stack; import java.util.HashMap; public class BinTree { priva ...
- 使用递归打印二叉树的左视图 java
使用递归打印二叉树的左视图 java package com.li.jinRiTouTiao; public class PrintLeftView { static class TreeNode{ ...
- 非递归遍历二叉树Java版的实现代码(没写层次遍历)
直接上代码呵呵,里面有注解 package www.com.leetcode.specificProblem; import java.util.ArrayList; import java.util ...
- 非递归遍历二叉树Java实现
2018-10-03 20:16:53 非递归遍历二叉树是使用堆栈来进行保存,个人推荐使用双while结构,完全按照遍历顺序来进行堆栈的操作,当然在前序和后序的遍历过程中还有其他的压栈流程. 一.Bi ...
- java数据结构之二叉树遍历的非递归实现
算法概述递归算法简洁明了.可读性好,但与非递归算法相比要消耗更多的时间和存储空间.为提高效率,我们可采用一种非递归的二叉树遍历算法.非递归的实现要借助栈来实现,因为堆栈的先进后出的结构和递归很相似.对 ...
- Java实现查找二叉树&C++的做法
写了个Java的查找二叉树,用递归做的,不用递归的还没弄出来.先贴一下.回头再研究. BTreeTest.java: public class BTreeTest{ class Node{ Node ...
- JAVA递归实现线索化二叉树
JAVA递归实现线索化二叉树 基础理论 首先,二叉树递归遍历分为先序遍历.中序遍历和后序遍历. 先序遍历为:根节点+左子树+右子树 中序遍历为:左子树+根节点+右子树 后序遍历为:左子树+右子树+根节 ...
随机推荐
- LINUX 操作记录到syslog,并发送到syslog服务器上
首先配置命令记录到syslog中: 在客户端的/etc/bashrc 下添加: logger -p local3.info \"`who am i` ================== ...
- 探究JS中对象的深拷贝和浅拷贝
深拷贝和浅拷贝的区别 在讲深拷贝和浅拷贝的区别之前,回想一下我们平时拷贝一个对象时是怎么操作的?是不是像这样? var testObj1 = {a: 1, b:2}, testObj2=testObj ...
- idea上查看本文件svn修改的历史版本
如上图依次点击,得到下图,比较即可:
- vue.js利用vue.router创建前端路由
node.js方式: 利用node.js安装vue-router模块 cnpm install vue-router 安装完成后我们引入这个模板! 下载vue-router利用script引入方式: ...
- hdu 3687 10 杭州 现场 H - National Day Parade 水题 难度:0
H - National Day Parade Time Limit:1000MS Memory Limit:32768KB 64bit IO Format:%I64d & % ...
- c#常日期转换(转)
DateTime dt = DateTime.Now; Label1.Text = dt.ToString();//2005-11-5 13:21:25 Label2.Text = dt.ToFile ...
- APP界面框架初窥---标签导航
标签导航是十大界面框架设计里最常用的界面框架设计,也是被业界之内公认的一种普遍使用的页面框架设计.那么这种页面框架设计在作业方面对一个用户来说也是最常见的一种页面框架设计,比如说微博.微信.手机百度. ...
- .net常用正则表达式小结
好久没有些博客了,今天就随便写点工作当中遇到的一些问题.正则表达式估计大家在开发的过程中都会遇到,下面是我平时用到的以及自己整理的一些常用的正则表达式,供大家学习和参考. "^\d+$&qu ...
- jenkins配置maven
# 去官网下载maven # 安装 cd /opt wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/maven/maven-3/3.5.3/binari ...
- Codeforces 580B: Kefa and Company(前缀和)
http://codeforces.com/problemset/problem/580/B 题意:Kefa有n个朋友,要和这n个朋友中的一些出去,这些朋友有一些钱,并且和Kefa有一定的友谊值,要求 ...