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Java实现表达式二叉树

2019-11-26 13:59:46
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来源:转载
供稿:网友

什么是二叉树,这里不再介绍,可以自行百度:二叉树。在这里利用java实现“表达式二叉树”。 

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。 

package tets0714;/** * 结点对象类 * @author yuxiu * */public class Node {  // 数据  private String data;  // 左子树  private Node lchild;  // 右子树  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;  }}

接着就是构建表达式二叉树了。 

package tets0714;import java.util.ArrayList;/** * 表达式二叉树类 * @author yuxiu * */public class Formaluetree {  private String s="";  private Node root;   //根节点  /**   * 创建表达式二叉树   * @param str  表达式   */  public void creatTree(String str){    //声明一个数组列表,存放的操作符,加减乘除    ArrayList<String> operList = new ArrayList<String>();    //声明一个数组列表,存放节点的数据    ArrayList<Node> numList = new ArrayList<Node>();    //第一,辨析出操作符与数据,存放在相应的列表中    for(int i=0;i<str.length();i++){      char ch = str.charAt(i);     //取出字符串的各个字符      if(ch>='0'&&ch<='9'){        s+=ch;      }else{        numList.add(new Node(s));        s="";        operList.add(ch+"");              }          }    //把最后的数字加入到数字节点中    numList.add(new Node(s));        while(operList.size()>0){  //第三步,重复第二步,直到操作符取完为止      //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      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);    //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          }    //第四步,让根节点等于最后一个节点    root = numList.get(0);              }  /**   * 输出结点数据   */  public void output(){      output(root);   //从根节点开始遍历  }  /**   * 输出结点数据   * @param node   */  public void output(Node node){    if(node.getLchild()!=null){    //如果是叶子节点就会终止      output(node.getLchild());    }    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)    if(node.getRchild()!=null){      output(node.getRchild());    }      }    public static void main(String[] args) {    Formaluetree tree = new Formaluetree();    tree.creatTree("45+23*56/2-5");//创建表达式的二叉树    tree.output();//输出验证  }}

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。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持武林网。

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