利用Java实现表达式二叉树
本文转载自 http://www.cnblogs.com/yuxiuyan/p/5753006.html
表达式二叉树的定义
第一步先要搞懂表达式二叉树是个什么东东?举个栗子,表达式:(a+b×(c-d))-e/f。将数字放在叶子节点,将操作符放在分支节点,就构成了一个二叉树,由于存储的是一个表达式,称之为“表达式二叉树”。
童靴们可能好奇这个到底是怎么构建的?就拿45+23*56/2-5来说吧。首先取出第一个数字45放在叶子节点,遇到“+”后将其放到分支节点,
然后将“23”、“*”、“56”、“/”、“2”依次放入,
最后放入“-”、“5”,
大致就是这样。(这些图我自己画的,比较丑,大家看看就好(⊙﹏⊙))
表达式二叉树的构建步骤
1.创建节点对象;
2.辨析出操作符与数据,存放在相应的列表(队列)中;
3.取出前两个数字和一个操作符,组成一个新的数字节点;
4.重复第3步,直到操作符取完为止;
5.让根节点等于最后一个节点。
表达式二叉树的实现
首先构建节点对象类,包括数据,左子树,右子树和几个set、get方法。
1 package tets0714; 2 /** 3 * 结点对象类 4 * @author yuxiu 5 * 6 */ 7 public class Node { 8 // 数据 9 private String data; 10 // 左子树 11 private Node lchild; 12 // 右子树 13 private Node rchild; 14 15 Node() { 16 } 17 18 Node(String data) { 19 this.data = data; 20 } 21 22 Node(String data, Node lchild, Node rchild) { 23 super(); 24 this.data = data; 25 this.lchild = lchild; 26 this.rchild = rchild; 27 28 } 29 public String getData() { 30 return data; 31 } 32 public Node getLchild() { 33 return lchild; 34 } 35 public Node getRchild() { 36 return rchild; 37 } 38 39 }
接着就是构建表达式二叉树了。
1 package tets0714; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 5 /** 6 * 表达式二叉树类 7 * @author yuxiu 8 * 9 */ 10 public class Formaluetree { 11 private String s=""; 12 private Node root; //根节点 13 /** 14 * 创建表达式二叉树 15 * @param str 表达式 16 */ 17 public void creatTree(String str){ 18 //声明一个数组列表,存放的操作符,加减乘除 19 ArrayList<String> operList = new ArrayList<String>(); 20 //声明一个数组列表,存放节点的数据 21 ArrayList<Node> numList = new ArrayList<Node>(); 22 //第一,辨析出操作符与数据,存放在相应的列表中 23 for(int i=0;i<str.length();i++){ 24 char ch = str.charAt(i); //取出字符串的各个字符 25 if(ch>='0'&&ch<='9'){ 26 s+=ch; 27 }else{ 28 numList.add(new Node(s)); 29 s=""; 30 operList.add(ch+""); 31 32 } 33 34 } 35 //把最后的数字加入到数字节点中 36 numList.add(new Node(s)); 37 38 while(operList.size()>0){ //第三步,重复第二步,直到操作符取完为止 39 //第二,取出前两个数字和一个操作符,组成一个新的数字节点 40 Node left = numList.remove(0); 41 Node right = numList.remove(0); 42 String oper = operList.remove(0); 43 44 Node node = new Node(oper,left,right); 45 numList.add(0,node); //将新生的节点作为第一个节点,同时以前index=0的节点变为index=1 46 47 } 48 //第四步,让根节点等于最后一个节点 49 root = numList.get(0); 50 51 } 52 /** 53 * 输出结点数据 54 */ 55 public void output(){ 56 output(root); //从根节点开始遍历 57 } 58 /** 59 * 输出结点数据 60 * @param node 61 */ 62 public void output(Node node){ 63 if(node.getLchild()!=null){ //如果是叶子节点就会终止 64 output(node.getLchild()); 65 } 66 System.out.print(node.getData()); //遍历包括先序遍历(根左右)、中序遍历(左根右)、后序遍历(左右根) 67 if(node.getRchild()!=null){ 68 output(node.getRchild()); 69 } 70 71 } 72 73 74 public static void main(String[] args) { 75 Formaluetree tree = new Formaluetree(); 76 tree.creatTree("45+23*56/2-5");//创建表达式的二叉树 77 tree.output();//输出验证 78 79 } 80 81 }
最后在控制台可以输出“45+23*56/2-5”,OK了。这里使用的中序遍历,小伙伴们可以试试采用先序遍历、后序遍历是什么效果。至于遍历,我们后面再讲。