二叉树是一种常见的数据结构,理解二叉树对于理解AVL树、红黑树都有重要意义,索性再重新梳理一下思路,加深印象。本文重点介绍二叉查找树。
1.二叉树与二叉查找树
二叉树(binary tree)是树的一种特殊形式,这种树的每个节点做多只有两个孩子节点,二叉树结构如图:

二叉树的树形结构使它很适合扮演索引的角色,因此出现了一种特殊的二叉树—二叉查找树(binary search tree),二叉查找树在二叉树的基础上,又增加了几个条件:
1)如果左子树不为空,则左子树上所有的节点值均小于根节点值;
2)如果右子树不为空,则右子树上所有节点的值均大于根节点的值;
3)左右子树也都是二叉查找树
下图就是一个典型的二叉查找树:

2.二叉树的深度优先遍历
2.1前序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是根节点、左子树、右子树。示意图如图所示:
1)首先输出根节点6;
2)由于根节点6存在左子节点,输出左子节点3;
3)由于节点3也存在子节点,输出左子节点2;
4)节点2没有左子节点,也没右子节点,回到节点3,输出节点3右子节点5;
5)节点5既没左子节点,也没右子节点,回到节点6,输出节点6的右子节点8;
6)节点8没有左子节点,有右子节点,因此输出节点8的右子节点9;
到此为止,所有节点输出完毕。

2.2中序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是左子树、根节点、右子树。示意图如图所示:
1)首先访问左子节点,如果左子节点还有左子节点,则继续深入访问,一直找到不再有左子节点的节点,输出节点2;
2)输出节点2的父节点节点3;
3)输出节点2的右节点节点5;
4)以节点2为根的左子树已输出完毕,这时输出整个二叉树的根节点节点6;
5)由于节点8没左子节点,直接输出节点8;
6)最后输出节点8的右子树节点9;
到此为止,所有节点输出完毕。

2.3后序遍历
二叉树的前序遍历,输出顺序是左子树、右子树、根节点。示意图如图所示:
1)首先访问左子节点,如果左子节点还有左子节点,则继续深入访问,一直找到不再有左子节点的节点,输出节点2;
2)输出节点2的右节点节点5;
3)输出节点2的父节点节点3;
4)以节点2为根的左子树已输出完毕,开始查找根节点的右子树,节点8没有左子节点,但有右子节点,输出右子节点9;
5)输出右子节点的父节点节点8;
6)最后输出节根节点节点6;
到此为止,所有节点输出完毕。

3.配套代码
三种遍历方式,用递归实现会非常简单。
/*** 二叉查找树*/
public class BinarySearchTree {//根节点TreeNode root;/*** 构建二叉查找树* @param node* @param data*/public void createTree(TreeNode node, int data){if(root == null){root = new TreeNode(data);}else{if(data < node.data){if(node.left == null){node.left = new TreeNode(data);}else{createTree(node.left,data);}}else{if(node.right == null){node.right = new TreeNode(data);}else{createTree(node.right,data);}}}}/***二叉树前序遍历* @param node*/public void preOrderTraversal(TreeNode node){if(node == null){return ;}System.out.println(node.data);preOrderTraversal(node.left);preOrderTraversal(node.right);}/***二叉树中序遍历* @param node*/public void middleOrderTraversal(TreeNode node){if(node == null){return ;}middleOrderTraversal(node.left);System.out.println(node.data);middleOrderTraversal(node.right);}/***二叉树后序遍历* @param node*/public void postOrderTraversal(TreeNode node){if(node == null){return ;}postOrderTraversal(node.left);postOrderTraversal(node.right);System.out.println(node.data);}
}
/*** 二叉树节点*/
class TreeNode {//节点数据int data;//左子树TreeNode1 left;//右子树TreeNode1 right;public TreeNode(int data) {this.data = data;}
}
测试类:
public static void main(String[] args){int[] arr = {10,2,3,1,11};BinarySearchTree tree = new BinarySearchTree();for(int data : arr){tree.createTree(tree.root,data);}//前序遍历System.out.println("********前序遍历********");tree.preOrderTraversal(tree.root);//中序遍历System.out.println("********中序遍历********");tree.middleOrderTraversal(tree.root);//后序遍历System.out.println("********后序遍历********");tree.postOrderTraversal(tree.root);}








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