Java学习笔记<十六>(树形结构存储)
1.树形结构的介绍
* 树形结构简介
* 树形结构是一种非线性结构,存储的是“一对多的”关系的数据元素的集合
*
* 树形结构的相关术语:
* 节点(Node):使用树结构存储的每一个数据元素都被称为“节点”
* 节点的度(Degree of Node):某个节点所拥有的子树的个数
* 树的深度(Degree of Tree):树中节点的最大层数
* 叶子节点(Leaf Node):度为0的节点,也叫终端节点
* 分支节点(Branch Node):度不为0的节点,也叫非终端节点或内部节点
* 孩子(child):也可称之为子树或子节点,表示当前节点下层的直接节点
* 双亲(parent):也可称为父节点,表示当前节点的直接上层节点
* 根节点(Root Node):没有双亲节点的节点,在树形结构中只有一个根节点
* 祖先(Ancestor):当前节点上层的所有节点(当前节点的直接祖先节点)
* 子孙(Descendent):当前节点下层的所有节点
* 兄弟(Brother):同一双亲孩子
*
* 二叉树简介
* 二叉树(Binary Tree)是树形结构的重要类型
* 二叉树特点是每个节点最多只能有两颗子树,且有左右之分
*
* 二叉树分类
* 满二叉树:除最后一层外,每一层上的所有节点都有两个子节点
* 完全二叉树:除最后一层可能不满外,其他各层都达到该层节点的最大数,最后一层如果不满,该层节点全部靠左排
*
* 二叉树遍历方式
* 前序遍历:根-左-右
* 中序遍历:左-根-右
* 后序遍历:左-右-根
* 层序遍历:从上至下逐层遍历
2.树形结构容器类--递归方法的使用--this关键字的指向
package DataStructure_8;//树形结构容器类--递归方法的使用--this关键字的指向/*** 自定义树形结构容器:* 能够找到当前节点的父节点* 能够找到当前节点的子节点* 能够找到当前节点的兄弟节点* 能够找到当前节点的祖先节点* 能够找到当前节点的子孙节点**/import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;/*** 基于树形结构实现元素存储的容器*/
//一个节点就是一个元素
public class Text5<E> {//子节点映射父节点private Map<E,E> aa=new HashMap<>();//父节点映射子节点private Map<E,List<E>> bb=new HashMap<>();//向容器中添加元素的方法private void add(E parent,E item){ //参数为父节点和子节点,每个节点就是一个元素//完成单节点之间的映射,子节点映射父节点this.aa.put(item,parent);//完成多节点之间的映射,父节点映射子节点List<E> list=this.bb.get(parent);//判断装载子节点的容器是否为空,为空则创建新list容器装载子节点if (list==null){list=new ArrayList<>();this.bb.put(parent,list); //将新创建的list容器赋给父节点的value}list.add(item); //为list容器添加子节点元素}//根据当前节点获取其父节点private E getParent(E item){return this.aa.get(item);}//获取当前节点的子节点private List<E> getChild(E item){return this.bb.get(item);}//获取当前节点的兄弟节点private List<E> getBrother(E item){//获取当前节点的父节点E parent=this.getParent(item);//获取当亲节点的子节点容器List<E> list=this.getChild(parent);//list容器中的子节点不能删除,否则子节点会被永久删除List<E> brother=new ArrayList<>();if (brother != null){ //新建ArrayList对象为[],不为nullbrother.addAll(list);brother.remove(item);}return brother;}//获取当前节点的祖先节点private List<E> getFullFathers(E item){//获取当前节点的父节点E parent=this.getParent(item);//递归终止条件if (parent==null){return new ArrayList<>(); //此处return直接返回ArrayList容器对象}List<E> list=this.getFullFathers(parent);list.add(parent);return list;}//获取当前节点的子孙节点private List<E> getGrandChild(E item){//创建容器装载当前节点所有子孙节点List<E> list= new ArrayList<>();List<E> child=this.getChild(item);if (child==null){return list;}for (int i = 0; i <child.size() ; i++) {E ele = child.get(i);List<E> temp =this.getGrandChild(ele); //将list易容成temp,list就是temp,返回的list,与temp等同temp.add(ele); //因为list与temp等同,所以此处使用谁都行list.addAll(temp); //list不能与list求并集,因此使用temp代替list}return list;}public static void main(String[] args) {Text5<String> uu=new Text5<>();uu.add("root","生物");uu.add("生物","植物");uu.add("生物","动物");uu.add("生物","动物");uu.add("动物","脊索动物");uu.add("动物","脊椎动物");uu.add("动物","肠腔动物");uu.add("脊椎动物","哺乳动物");uu.add("脊椎动物","鱼类");uu.add("哺乳动物","猫");uu.add("哺乳动物","牛");uu.add("哺乳动物","人");System.out.println("========获取当前节点的父节点=========");String aa = uu.getParent("鱼类");System.out.println(aa);System.out.println("========获取当前节点的父节点=========");List<String> bb = uu.getChild("脊椎动物");for (int i = 0; i <bb.size() ; i++) {System.out.println(bb.get(i));}System.out.println("==========获取兄弟节点==================");List<String> cc=uu.getBrother("动物");for (int i = 0; i < cc.size(); i++) {System.out.println(cc.get(i));}System.out.println("===========获取祖先节点================");List<String> dd = uu.getFullFathers("人");for (int i = 0; i <dd.size() ; i++) {System.out.println(dd.get(i));}System.out.println("============获取子孙节点==============");List<String> ff=uu.getGrandChild("root");for (int i = 0; i <ff.size() ; i++) {System.out.println(ff.get(i));}}
}
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