資料結構3—java 樹 雙親表示法
阿新 • • 發佈：2019-02-20
假設以一組連續空間儲存樹的節點，同時在每個節點中，附設一個指示器指示其雙親結點到連結串列中的 的位置，也就是說，每個結點 知道自己是誰外，還知道雙親在哪裡。
雙親表示法根據結點的parent指標很容易找到它的雙親結點，所以時間複雜度為O[1]，知道parent為-1,時，表示找到了根節點。可如果要找結點的孩子是什麼，需要遍歷整個結構才行。
一、定義介面（為什麼要用介面~）
public interface IBinaryTree<E> {
/**
* 新增子節點
* @param data 資料域
* @param parent 雙親節點E
*/ 二、自定義Node類
/**
* 結點結構
* @author isc
*
* @param <T>
*/
public 三、定義樹結構
public class MyTree<E> implements IBinaryTree<E>{
int MAX_TREE_SIZE =100;
MNode<E>[] nodes; //定義結點陣列
int treeSize;
int nodeNums=0;
/**
* 指定根節點建立樹
* @param data
*/
public MyTree(E data){
treeSize = MAX_TREE_SIZE;
nodes = new MNode[treeSize]; //
nodes[0] = new MNode<E>(data,-1);//定義根節點
nodeNums++;
}
/**
* 指定根節點\指定結點數 建立樹
* @param data
*/
public MyTree(E data,int treeSize){
this.treeSize = treeSize;
nodes = new MNode[treeSize];
nodes[0] = new MNode<E>(data,-1);//定義根節點
nodeNums++;
}
/**
* 為指定結點新增子節點
*/
@Override
public void addNode(E data, MNode<E> parent) {
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i]==null){
nodes[i]=new MNode<E>(data, getPos(parent));//指定值和雙親節點
nodeNums++;
return;
}
}
}
@Override
public MNode<E> getRoot() {
if(nodeNums>0){
return nodes[0];
}
return null;
}
@Override
public MNode<E> getParent(MNode<E> mNode) {
return nodes[mNode.getParent()];
}
//返回指定節點（非葉節點）的所有子節點
@Override
public List<MNode<E>> getChild(MNode<E> parent) {
List<MNode<E>> list = new ArrayList<MNode<E>>() ;
// for(int i=0;i<treeSize;i++){
// if(nodes[i]!=null&&nodes[nodes[i].getParent()].equals(mNode)){
// list.add(nodes[i]);
// }
// }
for (int i = 0; i < treeSize; i++) {
if (nodes[i] != null && nodes[i].getParent() == getPos(parent)) {
list.add(nodes[i]);
}
}
return list;
}
@Override
public int getPos(MNode<E> mNode) {
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i].equals(mNode)){
return i;
}
}
return -1;
}
@Override
public int getDeepth() {
// 用於記錄結點的最大深度
int max = 0;
for (int i = 0; i < treeSize && nodes[i] != null; i++) {
// 初始化本結點的深度
int def = 1;
// m記錄當前結點的父結點的位置
int m = nodes[i].getParent();
// 如果其父結點存在
while (m != -1 && nodes[m] != null) {
// 向上繼續搜尋父結點
m = nodes[m].getParent();
def++;
}
if (max < def) {
max = def;
}
}
// 返回最大深度
return max;
}
@Override
public List<MNode<E>> getTreeNode() {
List<MNode<E>> list = new ArrayList<MNode<E>>() ;
for(int i=0;i<treeSize;i++){
if(nodes[i]!=null){
list.add(nodes[i]);
}
}
return list;
}
}四、測試類
public class TestClass {
public static void main(String[] args){
TestClass ts = new TestClass();
ts.testTree();
}
public void testTree(){
Student data = new Student();
data.setId(1);
data.setName("JY");
data.setAge(22);
MyTree<Student> pTree = new MyTree<Student>(data);//利用值建立樹
// 拿到父結點
MNode<Student> parent = new MNode<Student>(data);
parent.setParent(-1);
// 新增子結點
Student data2 = new Student();
data2.setId(2);
data2.setName("LYH");
data2.setAge(23);
pTree.addNode(data2, parent);
Student data3 = new Student();
data3.setId(3);
data3.setName("YC");
data3.setAge(23);
pTree.addNode(data3, parent);
MNode<Student> parent2 = new MNode<Student>(data2);
Student data4 = new Student();
data4.setId(4);
data4.setName("LAF");
data4.setAge(23);
pTree.addNode(data4, parent2);
Student data5 = new Student();
data5.setId(5);
data5.setName("LAF3");
data5.setAge(23);
pTree.addNode(data5, parent2);
Student data6 = new Student();
data6.setId(6);
data6.setName("LAF3");
data6.setAge(23);
pTree.addNode(data6, parent2);
// 遍歷所有結點
List<MNode<Student>> children = pTree.getTreeNode();
System.out.println("樹的全部節點為：");
for(MNode<Student> node : children){
System.out.println(node.toString());
}
System.out.println("樹深為："+pTree.getDeepth());
List<MNode<Student>> children2 = pTree.getChild(parent2);
System.out.println("節點為"+pTree.getPos(parent2)+"的子節點為：");
for (MNode<Student> node : children2) {
System.out.println(node.toString());
}
}
}五、測試結果
樹的全部節點為：
MNode [data=Student [id=1, name=JY, age=22], parent=-1]
MNode [data=Student [id=2, name=LYH, age=23], parent=0]
MNode [data=Student [id=3, name=YC, age=23], parent=0]
MNode [data=Student [id=4, name=LAF, age=23], parent=1]
MNode [data=Student [id=5, name=LAF3, age=23], parent=1]
MNode [data=Student [id=6, name=LAF3, age=23], parent=1]
樹深為：3
節點為1的子節點為：
MNode [data=Student [id=4, name=LAF, age=23], parent=1]
MNode [data=Student [id=5, name=LAF3, age=23], parent=1]
MNode [data=Student [id=6, name=LAF3, age=23], parent=1]