Java自学-集合框架 二叉树

Java集合框架 二叉树

示例 1 : 二叉树概念

二叉树由各种节点组成

二叉树特点：

每个节点都可以有左子节点，右子节点

每一个节点都有一个值

package collection;

public class Node {
    // 左子节点
    public Node leftNode;
    // 右子节点
    public Node rightNode;
    // 值
    public Object value;
}

示例 2 : 二叉树排序-插入数据

假设通过二叉树对如下10个随机数进行排序

67,7,30,73,10,0,78,81,10,74

排序的第一个步骤是把数据插入到该二叉树中

插入基本逻辑是，小、相同的放左边，大的放右边

1. 67 放在根节点

2. 7 比 67小，放在67的左节点

3. 30 比67 小，找到67的左节点7，30比7大，就放在7的右节点

4. 73 比67大， 放在67的右节点

5. 10 比 67小，找到67的左节点7，10比7大，找到7的右节点30，10比30小，放在30的左节点。
   
   ...
   
   ...

6. 10比67小，找到67的左节点7，10比7大，找到7的右节点30，10比30小，找到30的左节点10，10和10一样大，放在左边
   
   

    package collection;
   
    public class Node {
        // 左子节点
        public Node leftNode;
        // 右子节点
        public Node rightNode;
   
        // 值
        public Object value;
   
        // 插入 数据
        public void add(Object v) {
            // 如果当前节点没有值，就把数据放在当前节点上
            if (null == value)
                value = v;
   
        // 如果当前节点有值，就进行判断，新增的值与当前值的大小关系
        else {
            // 新增的值，比当前值小或者相同
   
            if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
                if (null == leftNode)
                    leftNode = new Node();
                leftNode.add(v);
            }
            // 新增的值，比当前值大
            else {
                if (null == rightNode)
                    rightNode = new Node();
                rightNode.add(v);
            }
   
        }
   
    }
   
    public static void main(String[] args) {
   
        int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
   
        Node roots = new Node();
        for (int number : randoms) {
            roots.add(number);
        }
   
     }
    }
   

示例 3 : 二叉树排序-遍历

通过上一个步骤的插入行为，实际上，数据就已经排好序了。 接下来要做的是看，把这些已经排好序的数据，遍历成我们常用的List或者数组的形式

二叉树的遍历分左序，中序，右序

左序即： 中间的数遍历后放在左边

中序即： 中间的数遍历后放在中间

右序即： 中间的数遍历后放在右边

如图所见，我们希望遍历后的结果是从小到大的，所以应该采用中序遍历

package collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Node {
    // 左子节点
    public Node leftNode;
    // 右子节点
    public Node rightNode;

    // 值
    public Object value;

    // 插入数据
    public void add(Object v) {
        // 如果当前节点没有值，就把数据放在当前节点上
        if (null == value)
            value = v;

        // 如果当前节点有值，就进行判断，新增的值与当前值的大小关系
        else {
            // 新增的值，比当前值小或者相同

            if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
                if (null == leftNode)
                    leftNode = new Node();
                leftNode.add(v);
            }
            // 新增的值，比当前值大
            else {
                if (null == rightNode)
                    rightNode = new Node();
                rightNode.add(v);
            }

        }

    }

 // 中序遍历所有的节点
    public List<Object> values() {
        List<Object> values = new ArrayList<>();

        // 左节点的遍历结果
        if (null != leftNode)
            values.addAll(leftNode.values());

        // 当前节点
        values.add(value);

        // 右节点的遍历结果
        if (null != rightNode)

            values.addAll(rightNode.values());

        return values;
    }

    public static void main(String[] args) {

        int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };

        Node roots = new Node();
        for (int number : randoms) {
            roots.add(number);
        }

        System.out.println(roots.values());

    }
}

练习： 英雄二叉树

根据上面的学习和理解，设计一个Hero二叉树，HeroNode.

可以向这个英雄二叉树插入不同的Hero对象，并且按照Hero的血量倒排序。

随机生成10个Hero对象，每个Hero对象都有不同的血量值，插入这个HeroNode后，把排序结果打印出来。

package collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import charactor.Hero;

public class HeroNode {

    public HeroNode leftHero;

    public HeroNode rightHero;

    // 声明为Hero类型
    public Hero value;

    public void add(Hero v) {

        if (null == value)
            value = v;

        else {

            // 如果新英雄血量，比本节点大，就放在左边
            if (v.hp > value.hp) {
                if (null == leftHero)
                    leftHero = new HeroNode();
                leftHero.add(v);
            }

            else {
                if (null == rightHero)
                    rightHero = new HeroNode();
                rightHero.add(v);
            }

        }

    }

    public List<Object> values() {
        List<Object> values = new ArrayList<>();

        if (null != leftHero)
            values.addAll(leftHero.values());

        values.add(value);

        if (null != rightHero)

            values.addAll(rightHero.values());

        return values;
    }

    public static void main(String[] args) {

        List<Hero> hs = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Hero h = new Hero();
            h.name = "hero " + i;
            h.hp = (float) (Math.random() * 900 + 100); // 100-1000的随机血量
            hs.add(h);
        }
        System.out.println("初始化10个Hero");
        System.out.println(hs);

        HeroNode heroTree = new HeroNode();
        for (Hero hero : hs) {
            heroTree.add(hero);
        }
        System.out.println("根据血量倒排序后的Hero");
        List<Object> treeSortedHeros = heroTree.values();
        System.out.println(treeSortedHeros);

    }
}