hello-algo/codes/kotlin/chapter_tree/array_binary_tree.kt
curtishd 1623e3c6a8
feat(Kotlin): Replace value with _val (#1254)
* ci(kotlin): Add workflow file.

* Update kotlin.yml

* style(kotlin): value -> _val

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Co-authored-by: Yudong Jin <krahets@163.com>
2024-04-10 18:09:43 +08:00

128 lines
No EOL
3.2 KiB
Kotlin

/**
* File: array_binary_tree.kt
* Created Time: 2024-01-25
* Author: curtishd (1023632660@qq.com)
*/
package chapter_tree
import utils.TreeNode
import utils.printTree
/* 数组表示下的二叉树类 */
/* 构造方法 */
class ArrayBinaryTree(private val tree: MutableList<Int?>) {
/* 列表容量 */
fun size(): Int {
return tree.size
}
/* 获取索引为 i 节点的值 */
fun _val(i: Int): Int? {
// 若索引越界,则返回 null ,代表空位
if (i < 0 || i >= size()) return null
return tree[i]
}
/* 获取索引为 i 节点的左子节点的索引 */
fun left(i: Int): Int {
return 2 * i + 1
}
/* 获取索引为 i 节点的右子节点的索引 */
fun right(i: Int): Int {
return 2 * i + 2
}
/* 获取索引为 i 节点的父节点的索引 */
fun parent(i: Int): Int {
return (i - 1) / 2
}
/* 层序遍历 */
fun levelOrder(): MutableList<Int?> {
val res = mutableListOf<Int?>()
// 直接遍历数组
for (i in 0..<size()) {
if (_val(i) != null)
res.add(_val(i))
}
return res
}
/* 深度优先遍历 */
fun dfs(i: Int, order: String, res: MutableList<Int?>) {
// 若为空位,则返回
if (_val(i) == null)
return
// 前序遍历
if ("pre" == order)
res.add(_val(i))
dfs(left(i), order, res)
// 中序遍历
if ("in" == order)
res.add(_val(i))
dfs(right(i), order, res)
// 后序遍历
if ("post" == order)
res.add(_val(i))
}
/* 前序遍历 */
fun preOrder(): MutableList<Int?> {
val res = mutableListOf<Int?>()
dfs(0, "pre", res)
return res
}
/* 中序遍历 */
fun inOrder(): MutableList<Int?> {
val res = mutableListOf<Int?>()
dfs(0, "in", res)
return res
}
/* 后序遍历 */
fun postOrder(): MutableList<Int?> {
val res = mutableListOf<Int?>()
dfs(0, "post", res)
return res
}
}
/* Driver Code */
fun main() {
// 初始化二叉树
// 这里借助了一个从数组直接生成二叉树的函数
val arr = mutableListOf(1, 2, 3, 4, null, 6, 7, 8, 9, null, null, 12, null, null, 15)
val root = TreeNode.listToTree(arr)
println("\n初始化二叉树\n")
println("二叉树的数组表示:")
println(arr)
println("二叉树的链表表示:")
printTree(root)
// 数组表示下的二叉树类
val abt = ArrayBinaryTree(arr)
// 访问节点
val i = 1
val l = abt.left(i)
val r = abt.right(i)
val p = abt.parent(i)
println("当前节点的索引为 $i ,值为 ${abt._val(i)}")
println("其左子节点的索引为 $l ,值为 ${abt._val(l)}")
println("其右子节点的索引为 $r ,值为 ${abt._val(r)}")
println("其父节点的索引为 $p ,值为 ${abt._val(p)}")
// 遍历树
var res = abt.levelOrder()
println("\n层序遍历为:$res")
res = abt.preOrder()
println("前序遍历为:$res")
res = abt.inOrder()
println("中序遍历为:$res")
res = abt.postOrder()
println("后序遍历为:$res")
}