一、通过前中后序遍历查找指定节点

1. 请编写前序查找，中序查找和后序查找的方法。

2. 并分别使用三种查找方式，查找 heroNO = 5 的节点

3. 并分析各种查找方式，分别比较了多少次

4. 思路分析图解

二、代码实现

package cn.zzw.algorithm.Tree;

public class BinaryTreeDemo {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    

        //想创建一棵二叉树
        BinaryTree binaryTree=new BinaryTree();

        //创建需要的结点
        HeroNode root=new HeroNode(1,"宋江");
        HeroNode node2=new HeroNode(2,"吴用");
        HeroNode node3=new HeroNode(3,"卢俊义");
        HeroNode node4=new HeroNode(4,"林冲");
        HeroNode node5=new HeroNode(5,"关胜");

        //手动创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node3.setRight(node4);
        node3.setLeft(node5);

        binaryTree.setRoot(root);

        //测试前序遍历
        System.out.println("前序遍历");
        binaryTree.preOrder();

        //测试中序遍历
        System.out.println("中序遍历");
        binaryTree.infixOrder();

        //测试后序遍历
        System.out.println("后序遍历");
        binaryTree.postOrder();

        //测试先序遍历查找
        //先序遍历查找的次数：4次
        /*
        System.out.println("前序遍历方式");
        HeroNode resNode=binaryTree.preOrderSearch(5);
        if(resNode!=null)
        {
            System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        }
        else
        {
            System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        }
        System.out.println("=========================");

         */

        //测试中序遍历查找
        //中序遍历查找的次数：3次
        /*
        System.out.println("中序遍历方式");
        HeroNode resNode=binaryTree.infixOrderSearch(5);
        if(resNode!=null)
        {
            System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        }
        else
        {
            System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        }
        System.out.println("=========================");

         */

        //测试中序遍历查找
        //中序遍历查找的次数：2次
        System.out.println("后序遍历方式");
        HeroNode resNode=binaryTree.postOrderSearch(5);
        if(resNode!=null)
        {
    
    
            System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        }
        else
        {
    
    
            System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        }
        System.out.println("=========================");
    }
}

//创建二叉树
class BinaryTree
{
    
    
    private HeroNode root;

    public void setRoot(HeroNode root)
    {
    
    
        this.root=root;
    }

    //前序遍历
    public void preOrder()
    {
    
    
        if (this.root!=null)
        {
    
    
            this.root.preOrder();
        }
        else
        {
    
    
            System.out.println("二叉树为空，不能遍历");
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder()
    {
    
    
        if(this.root!=null)
        {
    
    
            this.root.infixOrder();
        }
        else
        {
    
    
            System.out.println("二叉树为空，不能遍历");
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder()
    {
    
    
        if(this.root!=null)
        {
    
    
            this.root.postOrder();
        }
        else
        {
    
    
            System.out.println("二叉树为空，不能遍历");
        }
    }

    //先序遍历查找
    public HeroNode preOrderSearch(int no)
    {
    
    
        if(root!=null)
        {
    
    
            return this.root.preOrderSearch(no);
        }
        else
        {
    
    
            return null;
        }
    }

    //进行中序遍历
    public HeroNode infixOrderSearch(int no)
    {
    
    
        if(root!=null)
        {
    
    
            return this.root.infixOrderSearch(no);
        }
        else
        {
    
    
            return null;
        }
    }

    //进行后序遍历
    public HeroNode postOrderSearch(int no)
    {
    
    
        if(root!=null)
        {
    
    
            return this.root.postOrderSearch(no);
        }
        else
        {
    
    
            return null;
        }
    }
}

//创建HeroNode结点，模拟树的结点
class HeroNode
{
    
    
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left;//默认null
    private HeroNode right;//默认null

    public HeroNode(int no, String name) {
    
    
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
    
    
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
    
    
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
    
    
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public HeroNode getLeft() {
    
    
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
    
    
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
    
    
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
    
    
        this.right = right;
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    //编写前序遍历的方法
    public void preOrder()
    {
    
    
        //先输出父节点
        System.out.println(this);
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            //如果左子树不为空，就递归向左子树进行先序遍历
            this.left.preOrder();
        }
        if(this.right!=null)
        {
    
    
            //如果右子树不为空，就递归向右子树进行先序遍历
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder()
    {
    
    
        //递归向左子树进行中序遍历
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父节点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树进行中序遍历
        if(this.right!=null)
        {
    
    
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder()
    {
    
    
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            this.left.postOrder();
        }
        if (this.right!=null)
        {
    
    
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }

    //先序遍历查找
    public HeroNode preOrderSearch(int no)
    {
    
    
        System.out.println("进入先序遍历");
        //比较当前结点是不是要找的结点
        if(this.no==no)
        {
    
    
            return this;
        }
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
        HeroNode resNode=null;
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            resNode=this.left.preOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null)
        {
    
    
            //说明在左子树上找到该节点
            return resNode;
        }

        //1.左递归前序查找，找到结点，则返回，否继续判断
        //2.当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if(this.right!=null)
        {
    
    
            resNode=this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    //中序遍历查找
    public HeroNode infixOrderSearch(int no)
    {
    
    
        HeroNode resNode=null;
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            resNode=this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null)
        {
    
    
            return resNode;
        }

        System.out.println("进入中序查找");
        //如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
        if(this.no==no)
        {
    
    
            return this;
        }

        //否则向右进行递归查找
        if(this.right!=null)
        {
    
    
            resNode=this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    //进行后序遍历查找
    public HeroNode postOrderSearch(int no)
    {
    
    
        HeroNode resNode=null;
        if(this.left!=null)
        {
    
    
            resNode=this.left.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null)
        {
    
    
            return resNode;
        }

        //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
        if(this.right!=null)
        {
    
    
            resNode=this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode!=null)
        {
    
    
            return resNode;
        }

        System.out.println("进入后序查找");
        //如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
        if(this.no == no)
        {
    
    
            return this;
        }
        return resNode;
    }
}

测试结果：

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\bin\java.exe" "-javaagent:D:\IntelliJ IDEA\IntelliJ IDEA 2019.3.3\lib\idea_rt.jar=49893:D:\IntelliJ IDEA\IntelliJ IDEA 2019.3.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\rt.jar;C:\Users\1\IdeaProjects\algorithm\out\production\algorithm" cn.zzw.algorithm.Tree.BinaryTreeDemo
前序遍历
HeroNode{
    
    no=1, name='宋江'}
HeroNode{
    
    no=2, name='吴用'}
HeroNode{
    
    no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{
    
    no=5, name='关胜'}
HeroNode{
    
    no=4, name='林冲'}
中序遍历
HeroNode{
    
    no=2, name='吴用'}
HeroNode{
    
    no=1, name='宋江'}
HeroNode{
    
    no=5, name='关胜'}
HeroNode{
    
    no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{
    
    no=4, name='林冲'}
后序遍历
HeroNode{
    
    no=2, name='吴用'}
HeroNode{
    
    no=5, name='关胜'}
HeroNode{
    
    no=4, name='林冲'}
HeroNode{
    
    no=3, name='卢俊义'}
HeroNode{
    
    no=1, name='宋江'}
后序遍历方式
进入后序查找
进入后序查找
找到了，信息为 no=5 name=关胜=========================

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