線索化二叉樹筆記

線索化二叉樹介紹
1.n個結點的二叉鏈表中含有n+1 【公式 2n-(n-1)=n+1】 個空指針域。利用二叉鏈表中的空指針域，存放指向該結點在某種遍歷次序下的前驅和後繼結點的指針（這種附加的指針稱爲"線索"）。
2.這種加上了線索的二叉鏈表稱爲線索鏈表，相應的二叉樹稱爲線索二叉樹(Threaded BinaryTree)。根據線索性質的不同，線索二叉樹可分爲前序線索二叉樹、中序線索二叉樹和後序線索二叉樹三種。
3.一個結點的前一個結點，稱爲前驅結點。
4.一個結點的後一個結點，稱爲後繼結點。
案例應用
將下面的二叉樹，進行中序線索二叉樹。中序遍歷的數列爲 {8, 3, 10, 1, 14, 6}

代碼

public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Hero root=new Hero(1,"tom");
        Hero node2=new Hero(3,"jack");
        Hero node3=new Hero(6,"smith");
        Hero node4=new Hero(8,"mary");
        Hero node5=new Hero(10,"king");
        Hero node6=new Hero(14,"dim");

        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node2.setLeft(node4);
        node2.setRight(node5);
        node3.setLeft(node6);

        ThreadedBinaryTree threadedBinaryTree=new ThreadedBinaryTree();
        threadedBinaryTree.setRoot(root);
        threadedBinaryTree.threadedNotes();

        //測試：以10號節點測試
        Hero leftNode=node5.getLeft();
        Hero rightNode=node5.getRight();
        System.out.println("10號節點的前驅節點爲："+leftNode);
        System.out.println("10號節點的前驅節點爲："+rightNode);
        //打印線索化二叉樹
        threadedBinaryTree.threadedIndixOrder(root);

    }

//定義ThreadedBinaryTree實現了線索化功能的二叉樹
class ThreadedBinaryTree{
    private Hero root;
    //爲了實現線索化，需要創建要給指向當前節點的前驅節點的指針
    //在遞歸進行線索化時，pre總是保留前一個節點
    private Hero pre=null;
    public void setRoot(Hero root) {
        this.root = root;
    }

    //重載
    public void threadedNotes(){
        this.threadedNotes(root);
    }
    //編寫對二叉樹進行中序線索化的方法

    /**
     *
     * @param node 就是當前需要線索化的節點
     */
    public void threadedNotes(Hero node){
        //如果node==null,不能線索化
        if(node==null){
            return;
        }
        //（一）先線索化左子樹
        threadedNotes(node.getLeft());
        //（二）線索化當前節點

        //處理當前節點的前驅節點
        if (node.getLeft()==null){
            //讓當前節點的左指針指向前驅節點
            node.setLeft(pre);
            //修改當前節點的左指針的類型，指向前驅節點
            node.setLeftType(1);
        }
        //處理後繼節點
        if (pre!=null&&pre.getRight()==null){
            //讓前驅節點的右指針指向當前節點
            pre.setRight(node);
            //修改當前節點的左指針的類型，指向前驅節點
            pre.setRightType(1);
        }
        //!!!每處理一個節點後，讓當前節點是下一個節點的前驅節點
        pre=node;
        //(三）線索化右子樹
        threadedNotes(node.getRight());
    }
    //線索化二叉樹的遍歷
    public void threadedIndixOrder(Hero node){
        while(node!=null){
            while(node.getLeftType()==0){
                node=node.getLeft();
            }
            System.out.println(node);
            while (node.getRightType()==1){
                node=node.getRight();
                System.out.println(node);
            }

           node= node.getRight();
        }


    }

}

//英雄類
class Hero{
    private int namuber;
    private String name;
    private Hero left;
    private Hero right;

    /**
     * 說明：
     * 1.如果leftType==0表示指向的是左子樹，如果1則表示指向前驅節點
     * 2.如果rightType==0表示指向的是右子樹，如果1則表示指向後繼節點
     */
    private int leftType;
    private int rightType;

    public int getLeftType() {
        return leftType;
    }

    public void setLeftType(int leftType) {
        this.leftType = leftType;
    }

    public int getRightType() {
        return rightType;
    }

    public void setRightType(int rightType) {
        this.rightType = rightType;
    }

    public Hero(int namuber, String name) {
        this.namuber = namuber;
        this.name = name;
    }

    public int getNamuber() {
        return namuber;
    }

    public void setNamuber(int namuber) {
        this.namuber = namuber;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Hero getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(Hero left) {
        this.left = left;
    }

    public Hero getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(Hero right) {
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Hero{" +
                "namuber=" + namuber +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

}

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