PHP实现绘制二叉树图形显示功能详解【包括二叉搜索树、平衡树

本文实例讲述了PHP实现绘制二叉树图形显示功能。分享给大家供大家参考，具体如下：

前言：

最近老师布置了一个作业：理解并实现平衡二叉树和红黑树，本来老师是说用C#写的，但是我学的C#基本都还给老师了，怎么办？那就用现在最熟悉的语言PHP来写吧！

有一个问题来了，书上在讲解树的时候基本上会给出形象的树形图。但是当我们自己试着实现某种树，在调试、输出的时候确只能以字符的形式顺序地输出。这给调试等方面带来了很大的不便。然后在各种百度之后，我发现利用PHP实现二叉树的图形显示的资源几乎是零！好吧，那我就自己个儿实现一个！

效果显示：

如果我是直接在这一步摆代码的话，估计大家会比较烦闷，那我就直接上结果吧，后面在补代码，先激发激发大家的阅读兴趣：

1、搜索二叉树：

2、平衡二叉树：

3、红黑树：

上代码：

我们给图片创建一个类吧，显得稍微的小高级：

image.php 文件：

<?php/** * author:LSGOZJ * description: 绘制二叉树图像 */class image{  //树相关设置  //每层之间的间隔高度  private $level_high = 100;  //最底层叶子结点之间的宽度  private $leaf_width = 50;  //结点圆的半径  private $rad = 20;  //根节点离边框顶端距离  private $leave = 20;  //树（保存树对象的引用）  private $tree;  //树的层数  private $level;  //完全二叉树中最底层叶子结点数量（计算图像宽度时用到，论如何实现图片大小自适应）  private $maxCount;  //图像相关设置  //画布宽度  private $width;  //画布高度  private $height;  //画布背景颜色（RGB）  private $bg = array(    220, 220, 220  );  //节点颜色（搜索二叉树和平衡二叉树时用）  private $nodeColor = array(    255, 192, 203  );  //图像句柄  private $image;  /**   * 构造函数，类属性初始化   * @param $tree 传递一个树的对象   * @return null   */  public function __construct($tree)  {    $this->tree = $tree;    $this->level = $this->getLevel();    $this->maxCount = $this->GetMaxCount($this->level);    $this->width = ($this->rad * 2 * $this->maxCount) + $this->maxCount * $this->leaf_width;    $this->height = $this->level * ($this->rad * 2) + $this->level_high * ($this->level - 1) + $this->leave;    //1.创建画布    $this->image = imagecreatetruecolor($this->width, $this->height); //新建一个真彩色图像，默认背景是黑色    //填充背景色    $bgcolor = imagecolorallocate($this->image, $this->bg[0], $this->bg[1], $this->bg[2]);    imagefill($this->image, 0, 0, $bgcolor);  }  /**   * 返回传进来的树对象对应的完全二叉树中最底层叶子结点数量   * @param $level 树的层数   * @return 结点数量   */  function GetMaxCount($level)  {    return pow(2, $level - 1);  }  /**   * 获取树对象的层数   * @param null   * @return 树的层数   */  function getLevel()  {    return $this->tree->Depth();  }  /**   * 显示二叉树图像   * @param null   * @return null   */  public function show()  {    $this->draw($this->tree->root, 1, 0, 0);    header("Content-type:image/png");    imagepng($this->image);    imagedestroy($this->image);  }  /**   * （递归）画出二叉树的树状结构   * @param $root，根节点（树或子树） $i，该根节点所处的层 $p_x，父节点的x坐标 $p_y,父节点的y坐标   * @return null   */  private function draw($root, $i, $p_x, $p_y)  {    if ($i <= $this->level) {      //当前节点的y坐标      $root_y = $i * $this->rad + ($i - 1) * $this->level_high;      //当前节点的x坐标      if (!is_null($parent = $root->parent)) {        if ($root == $parent->left) {          $root_x = $p_x - $this->width / (pow(2, $i));        } else {          $root_x = $p_x + $this->width / (pow(2, $i));        }      } else {        //根节点        $root_x = (1 / 2) * $this->width;        $root_y += $this->leave;      }      //画结点（确定所画节点的类型（平衡、红黑、排序）和方法）      $method = 'draw' . get_class($this->tree) . 'Node';      $this->$method($root_x, $root_y, $root);      //将当前节点和父节点连线（黑色线）      $black = imagecolorallocate($this->image, 0, 0, 0);      if (!is_null($parent = $root->parent)) {        imageline($this->image, $p_x, $p_y, $root_x, $root_y, $black);      }      //画左子节点      if (!is_null($root->left)) {        $this->draw($root->left, $i + 1, $root_x, $root_y);      }      //画右子节点      if (!is_null($root->right)) {        $this->draw($root->right, $i + 1, $root_x, $root_y);      }    }  }  /**   * 画搜索二叉树结点   * @param $x，当前节点的x坐标 $y，当前节点的y坐标 $node，当前节点的引用   * @return null   */  private function drawBstNode($x, $y, $node)  {    //节点圆的线颜色    $black = imagecolorallocate($this->image, 0, 0, 0);    $nodeColor = imagecolorallocate($this->image, $this->nodeColor[0], $this->nodeColor[1], $this->nodeColor[2]);    //画节点圆    imageellipse($this->image, $x, $y, $this->rad * 2, $this->rad * 2, $black);    //节点圆颜色填充    imagefill($this->image, $x, $y, $nodeColor);    //节点对应的数字    imagestring($this->image, 4, $x, $y, $node->key, $black);  }  /**   * 画平衡二叉树结点   * @param $x，当前节点的x坐标 $y，当前节点的y坐标 $node，当前节点的引用   * @return null   */  private function drawAvlNode($x, $y, $node)  {    $black = imagecolorallocate($this->image, 0, 0, 0);    $nodeColor = imagecolorallocate($this->image, $this->nodeColor[0], $this->nodeColor[1], $this->nodeColor[2]);    imageellipse($this->image, $x, $y, $this->rad * 2, $this->rad * 2, $black);    imagefill($this->image, $x, $y, $nodeColor);    imagestring($this->image, 4, $x, $y, $node->key . '(' . $node->bf . ')', $black);  }  /**   * 画红黑树结点   * @param $x，当前节点的x坐标 $y，当前节点的y坐标 $node，当前节点的引用   * @return null   */  private function drawRbtNode($x, $y, $node)  {    $black = imagecolorallocate($this->image, 0, 0, 0);    $gray = imagecolorallocate($this->image, 180, 180, 180);    $pink = imagecolorallocate($this->image, 255, 192, 203);    imageellipse($this->image, $x, $y, $this->rad * 2, $this->rad * 2, $black);    if ($node->IsRed == TRUE) {      imagefill($this->image, $x, $y, $pink);    } else {      imagefill($this->image, $x, $y, $gray);    }    imagestring($this->image, 4, $x, $y, $node->key, $black);  }}