树的孩子-兄弟结点存储之Java实现

/**
*
本类为树(孩子-兄弟存储)的结点
*
* @version 1.0, 2008-01-24
* @author 李赫元 北京交通大学
* @since JDK1.6
*/

public class CSNode
{
/**结点的数据*/
char data;
/**第一个孩子节点的位置*/
private CSNode nextSibling;
/**下一个兄弟节点的位置*/
private CSNode firstChild;

/**
* 构造一个结点(同时设置下一个孩子节点和兄弟节点,以及当前节点的数据)
*
* @param d char 数据
* @param c CSNode 下一个孩子结点的引用
* @param s CSNode 下一兄弟结点的引用
*/
public CSNode(char d,CSNode c,CSNode s)
{
data = d;
nextSibling = s;
firstChild = c;
}

/**
* 获得第一个孩子结点
*
* @return CSNode 第一个孩子结点
*/
public CSNode getFirstChild()
{
return firstChild;
}

/**
* 获得下一个兄弟结点
*
* @return CSNode 下一个兄弟结点
*/
public CSNode getNextSibling()
{
return nextSibling;
}

/**
* 获得结点的数据
*
* @return char 结点的数据
*/
public char getData()
{
return data;
}
/**
* 设置下一个兄弟节点
*
* @param CSNode n 下一个兄弟结点
*/
public void setNextSibling(CSNode n)
{
nextSibling = n;
}

/**
* 设置第一个孩子结点
*
* @param CSNode n 第一个孩子结点
*/
public void setFirstChild(CSNode n)
{
firstChild = n;
}

/**
* 显示提示“输入子结点”,显示当前结点的数据并提示输入其孩子结点
*
*/
public void showInputChild()
{
System.out.println("请输入"+data+"的孩子结点,回车结束:");
}
}

CSTree.java

import java.util.*;

/**
*
本类实现了树(多叉)的孩子-兄弟存储

* @version 1.0, 2008-01-23
* @author 李赫元 北京交通大学
* @since JDK1.6
*/
public class CSTree
{
/**孩子-兄弟树的头结点*/
private CSNode head;

/**
* 构造函数,调用构造生成树
*
*/
public CSTree()
{
createTree();
}

/**
* 构造函数,调用构造树
*
*/
public void createTree()
{
//构造扫描器
Scanner scan = new Scanner(System.in);
scan.useDelimiter("\n");
String str = null;
LinkedList<CSNode> list = new LinkedList<CSNode>();
CSNode node = null,node1 = null;

//得到根节点的信息
System.out.println("请输入根结点的数值:");
str = scan.next();
head = node = new CSNode(str.charAt(0),null,null);
list.add(head);

//输入所有孩子结点
while(!list.isEmpty())
{
node = list.removeFirst();
node.showInputChild();
str = scan.next();
if(str.length()==0)
{
continue;
}
else
{
node1 = new CSNode(str.charAt(0),null,null);
node.setFirstChild(node1);
list.add(node1);

for(int i=1;i<str.length();i++)
{
node = node1;
node1 = new CSNode(str.charAt(i),null,null);
list.add(node1);
node.setNextSibling(node1);

}
}//else
}//while

//处理垃圾
list = null;
}//function

/**
* 查找某结点
* @param char c 要查找的结点的数据
* @return CSNode 若找到则
*/
private CSNode find(char c)
{
CSNode node = null,node1 = null;
LinkedList<CSNode> list = new LinkedList<CSNode>();
list.add(head);

while(!list.isEmpty())
{
node = list.removeFirst();

if(node!=null)
{
if(node.getData()==c)
{
return node;
}

if(node.getFirstChild()!=null)
{
list.add(node.getFirstChild());
}

if(node.getNextSibling()!=null)
{
list.add(node.getNextSibling());
}
}

}

list = null;

return null;
}

/**
* 查找某结点的双亲结点
* @param char c 要查找的结点的数据
* @return CSNode 若找到双亲结点则返回其引用,否则返回null
*/
public CSNode getParent(char c)
{
CSNode node = null,node1 = null;
LinkedList<CSNode> list = new LinkedList<CSNode>();

list.add(head);

while(!list.isEmpty())
{
node = list.removeFirst();
if(node!=null)
{
node1 = node.getFirstChild();
while(node1!=null)
{
list.add(node1);
if(node1.getData() == c)
{
return node;
}
node1 = node1.getNextSibling();
}
}//if
}//while

return null;

}//function

/**
* 查找某结点的最左孩子结点
* @param char c 要查找的结点的数据
* @return CSNode 若找到最左孩子结点则返回其引用,否则(无孩子或者无该结点)返回null
*/
public CSNode leftChild(char c)
{
CSNode node = find(c);
if(node==null)
{
System.out.println("结点"+c+"不存在.");
return null;
}

return node.getFirstChild();
}

/**
* 查找某结点的右兄弟结点
* @param char c 要查找的结点的数据
* @return CSNode 若找到最右兄弟结点则返回引用,否则(无孩子或者无该结点)返回null
*/
public CSNode rightSibling(char c)
{
CSNode node = find(c);
if(node==null)
{
System.out.println("结点"+c+"不存在.");
return null;
}

return node.getNextSibling();
}

/**
* 查找某结点的最右孩子结点
* @param char c 要查找的结点的数据
* @return CSNode 若找到最右孩子结点则返回其引用,否则(无孩子或者无该结点)返回null
*/
public CSNode rightChild(char c)
{
CSNode node = find(c);
if(node==null)
{
System.out.println("结点"+c+"不存在.");
return null;
}

node = node.getFirstChild();
while(node.getNextSibling()!=null)
{
node = node.getNextSibling();
}

return node;
}

/**
* 显示某结点的所有孩子结点(仅仅一层)
*
*/
public void printChilds(char c)
{
//找到数据为char c的结点
CSNode node = find(c);

//没找到
if(node==null)
{
System.out.println("结点" + c + "不存在.");
return ;
}

//找到了,输入其孩子结点
node = node.getFirstChild();
System.out.print(c+"的孩子结点有:");
while(node!=null)
{
System.out.print(node.getData() + " ");
node = node.getNextSibling();
}

System.out.print("\n");

}

/**
* 后根序遍历树的递归调用
*
*
*/
private void postFun(CSNode node)
{

if(node!=null)
{
if(node.getFirstChild()==null)
{
//若无孩子结点,则打印当前结点,然后遍历下一个兄弟结点
System.out.print(node.getData()+ " ");
postFun(node.getNextSibling());
}
else
{
//若右孩子结点,则先访问孩子结点,再访问自己,最后是下一个兄弟节点
postFun(node.getFirstChild());
System.out.print(node.getData()+ " ");
postFun(node.getNextSibling());
}
}
}

/**
* 后根序遍历树(调用递归)
*
*/
public void postOrderTraverse()
{
System.out.print("后根序遍历树:");
postFun(head);
System.out.println(" ");
}

/**
* 层序遍历树(非递归)
*
*/
public void leveTraverse()
{
CSNode node = head,node1 = null;
LinkedList<CSNode> list = new LinkedList<CSNode>();
list.add(node);
System.out.print("层序遍历树:");
while(!list.isEmpty())
{
node = list.remove();
while(node!=null)
{
if(node.getFirstChild()!=null)
{
list.add(node.getFirstChild());
}
System.out.print(node.getData() + " ");
node = node.getNextSibling();
}
}

System.out.print("\n");
list = null;
}
/**
* 先根序遍历树的递归调用
*
*
*/
public void preFun(CSNode node)
{
if(node!=null)
{
System.out.print(node.getData() + " ");
preFun(node.getFirstChild());
preFun(node.getNextSibling());
}
}

/**
* 先根序遍历树(递归)
*
*/
public void preOrderTraverse()
{
CSNode node = head;
System.out.print("先根序遍历树:");
preFun(head);

}

/**
* 测试函数
*
*/
public static void main(String [] args)
{
CSTree t = new CSTree();

t.printChilds('B');
System.out.println("F的双亲为:"+t.getParent('F').getData());

//System.out.println("B的左孩子结点为:"+t.leftChild('B').getData());
System.out.println("R的右孩子结点为:"+t.rightChild('R').getData());
t.postOrderTraverse();
t.leveTraverse();
t.preOrderTraverse();
}
}

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