数据结构和算法——中序线索化二叉树

1、中序线索化二叉树

创建如上的二叉树，线索化二叉树时，根据指定的遍历方式得到的节点的访问顺序，一个节点前面的节点，叫做前驱节点，一个节点后面的节点，叫做后继节点。

线索化二叉树的规则：

按照某一遍历规则。记录当前节点（cur），上次访问的节点（pre）。
① 如果当前节点的左孩子为空 （cur.leftNode == null），就让当前节点的左指针指向它的前驱节点，并把当前节点左指针的模式修改为线索类型 （cur.leftNode = pre ，cur.leftType = 1）。
② 如果当前节点的前驱节点的右孩子为空 （pre.rightNode == null），就让当前节点的前驱节点的右指针指向当前节点，并把前驱节点的右指针修改为线索类型 （pre.rightNode = cur ,pre.rightType = 1）。

代码实现：

/*** 线索二叉树节点*/
public class ThreadedNode {//节点的权int value;//节点的左右孩子节点ThreadedNode leftNode;ThreadedNode rightNode;//表示指针的类型int leftType;int rightType;//设置节点的权值public ThreadedNode(int value) {this.value = value;}//设置节点的左右孩子节点public void setLeftNode(ThreadedNode leftNode) {this.leftNode = leftNode;}public void setRightNode(ThreadedNode rightNode) {this.rightNode = rightNode;}//获取节点的左右孩子节点public ThreadedNode getLeftNode() {return this.leftNode;}public ThreadedNode getRightNode() {return this.rightNode;}public void midShow() {//先遍历左子树if (this.leftNode != null){leftNode.midShow();}//打印当前节点的权值System.out.println(this.value);if (this.rightNode != null){rightNode.midShow();}}
}
/*** 线索二叉树*/
public class ThreadedBinaryTree {//树的根节点ThreadedNode rootNode;//用于临时存储前驱节点ThreadedNode pre = null;//设置二叉树的根节点public void setRootNode(ThreadedNode rootNode) {this.rootNode = rootNode;}//获取二叉树的根节点public ThreadedNode getRootNode() {return this.rootNode;}//中序线索化二叉树public void threadNode() {threadNodes(rootNode);}private void threadNodes(ThreadedNode node) {//当前节点为空，直接返回if (node == null) {return;}//处理左子树threadNodes(node.leftNode);//处理前驱节点if (pre != null && node.leftNode == null) {//当前节点的左指针指向前驱节点node.leftNode = pre;//修改节点为线索模式node.leftType = 1;}//处理前驱节点的右指针if (pre != null && pre.rightNode == null) {pre.rightNode = node;pre.rightType = 1;}//当前节点就是下一个节点的前驱节点pre = node;//处理右子树threadNodes(node.rightNode);}//中序遍历二叉树public void midShow() {if (this.rootNode == null) {return;} else {rootNode.midShow();}}
}/*** 测试类*/
public class TestThreadedBinaryTree {public static void main(String[] args) {//1、创建二叉树ThreadedBinaryTree binaryTree = new ThreadedBinaryTree();ThreadedNode rootNode = new ThreadedNode(1);binaryTree.setRootNode(rootNode);ThreadedNode leftNode = new ThreadedNode(2);ThreadedNode rightNode = new ThreadedNode(3);rootNode.setLeftNode(leftNode);rootNode.setRightNode(rightNode);leftNode.setLeftNode(new ThreadedNode(4));ThreadedNode five = new ThreadedNode(5);leftNode.setRightNode(five);rightNode.setLeftNode(new ThreadedNode(6));rightNode.setRightNode(new ThreadedNode(7));//2、中序遍历二叉树System.out.println("中序遍历结果：");binaryTree.midShow();System.out.println("------------------------");binaryTree.threadNode();ThreadedNode beforeNode = five.leftNode;System.out.println("节点5的前驱节点："+beforeNode.value);ThreadedNode afterNode = five.rightNode;System.out.println("节点5的后继节点："+afterNode.value);}
}

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