4.3问题:
给定一个有序整数数组,元素各不相同且按升序排列,编写一个算法,创建一棵高度最小的二叉查找树。
思考:
要创建一棵高度最小的树,就必须让左右子树的节点数量越接近越好,也就是说,我们要让数组中间的值成为根结点,这么一来,数组左边一半就成为左子树,右边一半成为右子树。
运用createMinimalBST方法,递归的方式,这个方法会传入数组的一个区段,并返回最小树的根结点。
该算法的描述如下:
(1)将数组中间位置的元素插入树中。
(2)将数组左半边元素插入左子树。
(3)将数组右半边元素插入右子树。
(4)递归处理。
如下:
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public static Node createMinimalBST(int arr[],int start,int end){
if(end<start){
return null;
}
int mid = (start+end)/2;
Node n = new Node(arr[mid]);
n.leftChild = createMinimalBST(arr,start,mid - 1);
n.rightChild = createMinimalBST(arr,mid + 1,end);
return n;
}
public static Node createMinimalBST(int array[]){//方法重载
return createMinimalBST(array,0,array.length - 1);
}
测试程序如下:
import java.util.*;
class Node {
Node leftChild;
Node rightChild;
int data;
Node(int newData) {//构造方法
leftChild = null;
rightChild = null;
data = newData;
}
}
class BinTreeTraverse{//创建的为完全二叉树。
public static Node createMinimalBST(int arr[],int start,int end){
if(end<start){
return null;
}
int mid = (start+end)/2;
Node n = new Node(arr[mid]);
n.leftChild = createMinimalBST(arr,start,mid - 1);
n.rightChild = createMinimalBST(arr,mid + 1,end);
return n;
}
public static Node createMinimalBST(int array[]){//方法重载
return createMinimalBST(array,0,array.length - 1);
}
/**
* 先序遍历
*/
public static void preOrderTraverse(Node node){
if (node == null)
return;
System.out.print(node.data + " ");
preOrderTraverse(node.leftChild);
preOrderTraverse(node.rightChild);
}
/**
* 中序遍历
*/
public static void inOrderTraverse(Node node) {
if (node == null)
return;
inOrderTraverse(node.leftChild);
System.out.print(node.data + " ");
inOrderTraverse(node.rightChild);
}
/**
* 后序遍历
*/
public static void postOrderTraverse(Node node) {
if (node == null)
return;
postOrderTraverse(node.leftChild);
postOrderTraverse(node.rightChild);
System.out.print(node.data + " ");
}
}
class MinimalBST{
public static void main(String[] args){
int array[]=new int[9];
for(int i=0;i<array.length;){
array[i]=++i;
}
//建立二叉树以及遍历
System.out.println("二叉树建立以及遍历:");
BinTreeTraverse binTree = new BinTreeTraverse();
Node root = binTree.createMinimalBST(array);
System.out.println("先序遍历:");
binTree.preOrderTraverse(root);
System.out.println();
System.out.println("中序遍历:");
binTree.inOrderTraverse(root);
System.out.println();
System.out.println("后序遍历:");
binTree.postOrderTraverse(root);
System.exit(0);
}
}