当Kotlin遇见数据结构丨实现顺序存储的二叉树并遍历

2019-04-11 14:59:36 浏览数 (1)

本例中树结构、节点权如下图所示

  • 顺序存储是指将二叉树存储在一个数组中,通过存储元素的下标反映元素之间的父子关系。任何一个二叉树都可以转换为数组,同理,任何一个数组都可以转换为二叉树。
  • 顺序存储的二叉树通常只考虑完全二叉树(满二叉树其实也是一个完全二叉树)
  • 第N个元素的左子节点为:2*N 1
  • 第N个元素的右子节点为:2*N 1
  • 第N个元素的父节点为:(N-1)/ 2(整数相除得整数)

1. Kotlin 中顺序存储的二叉树如何创建

1.1 新建顺序存储的二叉树 Bean:ArrayBianryTree.kt
代码语言:javascript复制
/**
 * @des 顺序存储二叉树Bean
 * @author liyongli 20190220
 *
 * @param data 准备遍历的数组,不可为null
 * */
data class ArrayBianryTree(var data:IntArray) {}

注意:在 Kotlin 中使用 data class 声明类时,可以直接创建一个包含 getters、 setters、 equals()、 hashCode()、 toString() 以及 copy() 的 POJO,大大减少了样板代码数量,这是 Kotlin 的一大特色!

1.2 新建声明树对象并赋值的 Activity: ArrayBinaryTreeActivity.kt
代码语言:javascript复制
// 定义数组对象
var data:IntArray? = intArrayOf(1,2,3,4,5,6,7)

// 初始化顺序存储的二叉树对象
var arrayBinary:ArrayBianryTree = ArrayBianryTree(data!!)

注意:变量 data 使用 "?" 修饰表示变量值可为空。"ArrayBianryTree(data!!) " 表示当变量 data 为空时抛出NPE异常


2. Kotlin 中顺序存储的二叉树如何遍历

2.1 Bean 中创建前序遍历方法: frontShow(index:Int)
代码语言:javascript复制
    /**
     * 顺序存储的二叉树前序遍历
     *
     * @param index 遍历的起点,不可为null
     * */
    fun frontShow(index:Int) {

        // 注意,此处不做非空判断是因为:此方法对传参的要求未加“?”号,即为非空参数!
        if(data.size == 0 ){
            return
        }

        // 输出当前节点值
        ArrayBinaryTreeActivity.frontResult.append(" "   data[index]   " , ")

        // 遍历左子节点值(第N个元素的左子节点为:2*N 1)
        if(2*index 1 < data.size){
            frontShow(2*index 1)
        }

        // 遍历右子节点值(第N个元素的右子节点为:2*N 1)
        if(2*index 2 < data.size){
            frontShow(2*index 2)
        }
    }
2.2 Activity 中调用遍历方法 frontShow() 并更新UI
代码语言:javascript复制
// 从0开始遍历二叉树
arrayBinary.frontShow(0)

// 更新UI
frontTv.text = frontResult

运行结果


国际惯例

贴上 ArrayBianryTree.kt、ArrayBinaryTreeActivity.kt 完整源码

ArrayBianryTree.kt
代码语言:javascript复制
/**
 * @des 顺序存储二叉树Bean
 * @author liyongli 20190220
 *
 * @param data 准备遍历的数组,不可为null
 * */
data class ArrayBianryTree(var data:IntArray) {

    /**
     * 顺序存储的二叉树前序遍历
     *
     * @param index 遍历的起点,不可为null
     * */
    fun frontShow(index:Int) {

        // 注意,此处不做非空判断是因为:此方法对传参的要求未加“?”号,即为非空参数!
        if(data.size == 0 ){
            return
        }

        // 输出当前节点值
        ArrayBinaryTreeActivity.frontResult.append(" "   data[index]   " , ")

        // 遍历左子节点值
        if(2*index 1 < data.size){
            frontShow(2*index 1)
        }

        // 遍历右子节点值
        if(2*index 2 < data.size){
            frontShow(2*index 2)
        }
    }
}
ArrayBinaryTreeActivity.kt
代码语言:javascript复制
/**
 * @des 创建顺序存储的二叉树并遍历
 * @author liyongli 20190220
 * */
class ArrayBinaryTreeActivity : AppCompatActivity() {

    companion object {
        // 遍历结果
        var frontResult:StringBuffer = StringBuffer()
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_binary_tree)

        // 定义数组对象
        var data:IntArray? = intArrayOf(1,2,3,4,5,6,7)

        // 初始化顺序存储的二叉树对象
        var arrayBinary:ArrayBianryTree = ArrayBianryTree(data!!)

        // 从0开始遍历二叉树
        arrayBinary.frontShow(0)

        // 更新UI
        frontTv.text = frontResult

    }

}

本篇到此完结,更多Kotlin与数据结构原创内容持续更新中~

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