Java實(shí)現(xiàn)表達(dá)式二叉樹(shù)
什么是二叉樹(shù),這里不再介紹,可以自行百度:二叉樹(shù)。在這里利用java實(shí)現(xiàn)“表達(dá)式二叉樹(shù)”。
表達(dá)式二叉樹(shù)的定義
第一步先要搞懂表達(dá)式二叉樹(shù)是個(gè)什么東東?舉個(gè)栗子,表達(dá)式:(a+b×(c-d))-e/f。將數(shù)字放在葉子節(jié)點(diǎn),將操作符放在分支節(jié)點(diǎn),就構(gòu)成了一個(gè)二叉樹(shù),由于存儲(chǔ)的是一個(gè)表達(dá)式,稱之為“表達(dá)式二叉樹(shù)”。
童靴們可能好奇這個(gè)到底是怎么構(gòu)建的?就拿45+23*56/2-5來(lái)說(shuō)吧。首先取出第一個(gè)數(shù)字45放在葉子節(jié)點(diǎn),遇到“+”后將其放到分支節(jié)點(diǎn),
然后將“23”、“*”、“56”、“/”、“2”依次放入,
最后放入“-”、“5”,
大致就是這樣。(這些圖我自己畫(huà)的,比較丑,大家看看就好(⊙﹏⊙))
表達(dá)式二叉樹(shù)的構(gòu)建步驟
1.創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)對(duì)象;
2.辨析出操作符與數(shù)據(jù),存放在相應(yīng)的列表(隊(duì)列)中;
3.取出前兩個(gè)數(shù)字和一個(gè)操作符,組成一個(gè)新的數(shù)字節(jié)點(diǎn);
4.重復(fù)第3步,直到操作符取完為止;
5.讓根節(jié)點(diǎn)等于最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
表達(dá)式二叉樹(shù)的實(shí)現(xiàn)
首先構(gòu)建節(jié)點(diǎn)對(duì)象類,包括數(shù)據(jù),左子樹(shù),右子樹(shù)和幾個(gè)set、get方法。
package tets0714; /** * 結(jié)點(diǎn)對(duì)象類 * @author yuxiu * */ public class Node { // 數(shù)據(jù) private String data; // 左子樹(shù) private Node lchild; // 右子樹(shù) private Node rchild; Node() { } Node(String data) { this.data = data; } Node(String data, Node lchild, Node rchild) { super(); this.data = data; this.lchild = lchild; this.rchild = rchild; } public String getData() { return data; } public Node getLchild() { return lchild; } public Node getRchild() { return rchild; } }
接著就是構(gòu)建表達(dá)式二叉樹(shù)了。
package tets0714; import java.util.ArrayList; /** * 表達(dá)式二叉樹(shù)類 * @author yuxiu * */ public class Formaluetree { private String s=""; private Node root; //根節(jié)點(diǎn) /** * 創(chuàng)建表達(dá)式二叉樹(shù) * @param str 表達(dá)式 */ public void creatTree(String str){ //聲明一個(gè)數(shù)組列表,存放的操作符,加減乘除 ArrayList<String> operList = new ArrayList<String>(); //聲明一個(gè)數(shù)組列表,存放節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù) ArrayList<Node> numList = new ArrayList<Node>(); //第一,辨析出操作符與數(shù)據(jù),存放在相應(yīng)的列表中 for(int i=0;i<str.length();i++){ char ch = str.charAt(i); //取出字符串的各個(gè)字符 if(ch>='0'&&ch<='9'){ s+=ch; }else{ numList.add(new Node(s)); s=""; operList.add(ch+""); } } //把最后的數(shù)字加入到數(shù)字節(jié)點(diǎn)中 numList.add(new Node(s)); while(operList.size()>0){ //第三步,重復(fù)第二步,直到操作符取完為止 //第二,取出前兩個(gè)數(shù)字和一個(gè)操作符,組成一個(gè)新的數(shù)字節(jié)點(diǎn) Node left = numList.remove(0); Node right = numList.remove(0); String oper = operList.remove(0); Node node = new Node(oper,left,right); numList.add(0,node); //將新生的節(jié)點(diǎn)作為第一個(gè)節(jié)點(diǎn),同時(shí)以前index=0的節(jié)點(diǎn)變?yōu)閕ndex=1 } //第四步,讓根節(jié)點(diǎn)等于最后一個(gè)節(jié)點(diǎn) root = numList.get(0); } /** * 輸出結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù) */ public void output(){ output(root); //從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷 } /** * 輸出結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù) * @param node */ public void output(Node node){ if(node.getLchild()!=null){ //如果是葉子節(jié)點(diǎn)就會(huì)終止 output(node.getLchild()); } System.out.print(node.getData()); //遍歷包括先序遍歷(根左右)、中序遍歷(左根右)、后序遍歷(左右根) if(node.getRchild()!=null){ output(node.getRchild()); } } public static void main(String[] args) { Formaluetree tree = new Formaluetree(); tree.creatTree("45+23*56/2-5");//創(chuàng)建表達(dá)式的二叉樹(shù) tree.output();//輸出驗(yàn)證 } }
最后在控制臺(tái)可以輸出“45+23*56/2-5”,OK了。這里使用的中序遍歷,小伙伴們可以試試采用先序遍歷、后序遍歷是什么效果。至于遍歷,我們后面再講。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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