二分搜索树层序遍历(Java 实例代码)

浅浅的花香味﹌ 2023-10-14 21:06 18阅读 0赞

**目录**

二分搜索树层序遍历

Java 实例代码

src/runoob/binary/LevelTraverse.java 文件代码：

--------------------

## 二分搜索树层序遍历 ##

二分搜索树的层序遍历，即逐层进行遍历，即将每层的节点存在队列当中，然后进行出队（取出节点）和入队（存入下一层的节点）的操作，以此达到遍历的目的。

**通过引入一个队列来支撑层序遍历：**

*  如果根节点为空，无可遍历；
 *  如果根节点不为空：
    
     *  先将根节点入队；
     *  只要队列不为空：
        
         *  出队队首节点，并遍历；
         *  如果队首节点有左孩子，将左孩子入队；
         *  如果队首节点有右孩子，将右孩子入队；

下面依次演示如下步骤：

**（1）**先取出根节点放入队列

![b27d0af6b41aa66620c87c87d367e83c.png][]

**（2）**取出 29，左右孩子节点入队

![501895dc00e739688c8b47a1e2ad073e.png][]

**（3）**队首 17 出队，孩子节点 14、23 入队。

![0c7980faf4e56eb9244063c3083f6bf2.png][]

**（4）**31 出队，孩子节点 30 和 43 入队

![64ce2eee3ebd6cc37cf4cd098997e1ce.png][]

**（5）**最后全部出队

![0b184bd758bcec87c17e22b56154f8d3.png][]

核心代码示例：

...  
// 二分搜索树的层序遍历  
public void levelOrder()\{  
  
// 我们使用LinkedList来作为我们的队列  
LinkedList<Node> q = new LinkedList<Node>();  
q.add(root);  
while( !q.isEmpty() )\{  
  
Node node = q.remove();  
  
System.out.println(node.key);  
  
if( node.left != null )  
q.add( node.left );  
if( node.right != null )  
q.add( node.right );  
\}  
\}  
...

#### Java 实例代码 ####

**源码包下载：**[Download][]

### src/runoob/binary/LevelTraverse.java 文件代码： ###

package runoob.binary;  
  
import java.util.LinkedList;  
  
/\*\*  
\* 层序遍历  
\*/  
public class LevelTraverse<Key extends Comparable<Key>, Value>\{  
  
// 树中的节点为私有的类, 外界不需要了解二分搜索树节点的具体实现  
private class Node \{  
private Key key;  
private Value value;  
private Node left, right;  
  
public Node(Key key, Value value) \{  
this.key = key;  
this.value = value;  
left = right = null;  
\}  
\}  
  
private Node root; // 根节点  
private int count; // 树种的节点个数  
  
// 构造函数, 默认构造一棵空二分搜索树  
public LevelTraverse() \{  
root = null;  
count = 0;  
\}  
  
// 返回二分搜索树的节点个数  
public int size() \{  
return count;  
\}  
  
// 返回二分搜索树是否为空  
public boolean isEmpty() \{  
return count == 0;  
\}  
  
// 向二分搜索树中插入一个新的(key, value)数据对  
public void insert(Key key, Value value)\{  
root = insert(root, key, value);  
\}  
  
// 查看二分搜索树中是否存在键key  
public boolean contain(Key key)\{  
return contain(root, key);  
\}  
  
// 在二分搜索树中搜索键key所对应的值。如果这个值不存在, 则返回null  
public Value search(Key key)\{  
return search( root , key );  
\}  
  
// 二分搜索树的前序遍历  
public void preOrder()\{  
preOrder(root);  
\}  
  
// 二分搜索树的中序遍历  
public void inOrder()\{  
inOrder(root);  
\}  
  
// 二分搜索树的后序遍历  
public void postOrder()\{  
postOrder(root);  
\}  
  
// 二分搜索树的层序遍历  
public void levelOrder()\{  
  
// 我们使用LinkedList来作为我们的队列  
LinkedList<Node> q = new LinkedList<Node>();  
q.add(root);  
while( !q.isEmpty() )\{  
  
Node node = q.remove();  
  
System.out.println(node.key);  
  
if( node.left != null )  
q.add( node.left );  
if( node.right != null )  
q.add( node.right );  
\}  
\}  
  
//\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
//\* 二分搜索树的辅助函数  
//\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
  
// 向以node为根的二分搜索树中, 插入节点(key, value), 使用递归算法  
// 返回插入新节点后的二分搜索树的根  
private Node insert(Node node, Key key, Value value)\{  
  
if( node == null )\{  
count ++;  
return new Node(key, value);  
\}  
  
if( key.compareTo(node.key) == 0 )  
node.value = value;  
else if( key.compareTo(node.key) < 0 )  
node.left = insert( node.left , key, value);  
else // key > node->key  
node.right = insert( node.right, key, value);  
  
return node;  
\}  
  
// 查看以node为根的二分搜索树中是否包含键值为key的节点, 使用递归算法  
private boolean contain(Node node, Key key)\{  
  
if( node == null )  
return false;  
  
if( key.compareTo(node.key) == 0 )  
return true;  
else if( key.compareTo(node.key) < 0 )  
return contain( node.left , key );  
else // key > node->key  
return contain( node.right , key );  
\}  
  
// 在以node为根的二分搜索树中查找key所对应的value, 递归算法  
// 若value不存在, 则返回NULL  
private Value search(Node node, Key key)\{  
  
if( node == null )  
return null;  
  
if( key.compareTo(node.key) == 0 )  
return node.value;  
else if( key.compareTo(node.key) < 0 )  
return search( node.left , key );  
else // key > node->key  
return search( node.right, key );  
\}  
  
// 对以node为根的二叉搜索树进行前序遍历, 递归算法  
private void preOrder(Node node)\{  
  
if( node != null )\{  
System.out.println(node.key);  
preOrder(node.left);  
preOrder(node.right);  
\}  
\}  
  
// 对以node为根的二叉搜索树进行中序遍历, 递归算法  
private void inOrder(Node node)\{  
  
if( node != null )\{  
inOrder(node.left);  
System.out.println(node.key);  
inOrder(node.right);  
\}  
\}  
  
// 对以node为根的二叉搜索树进行后序遍历, 递归算法  
private void postOrder(Node node)\{  
  
if( node != null )\{  
postOrder(node.left);  
postOrder(node.right);  
System.out.println(node.key);  
\}  
\}  
  
\}

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[Download]: https://www.runoob.com/wp-content/uploads/2020/09/runoob-algorithm-LevelTraverse.zip