当Kotlin遇见数据结构丨实现顺序存储的二叉树并遍历

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


/**
 * @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


// 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)


    /**
     * 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


// 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


/**
 * @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


/**
 * @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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最后编辑于：2019.04.16 09:48:43