php 二叉树遍历算法和例子

发布时间：2022-02-22 16:29:22 所属栏目：PHP教程来源：互联网

导读：二叉树算法在小编大学时学数据结构时会学到的一个算法了,这个可以在搜索与排序中提高50%的搜索性能了,下面我们来看一些关于php 二叉树遍历算法与例子吧. 二叉树遍历,是值从根节点出发,按照某种次序依次访问二叉树中的所有节点,使得每个节点被访问一次且仅

　　二叉树算法在小编大学时学数据结构时会学到的一个算法了,这个可以在搜索与排序中提高50%的搜索性能了,下面我们来看一些关于php 二叉树遍历算法与例子吧.

　　二叉树遍历,是值从根节点出发,按照某种次序依次访问二叉树中的所有节点,使得每个节点被访问一次且仅被访问.

　　前序遍历二叉树：如果二叉树为空则返回，若二叉树非空，则先遍历左树，再遍历右树，遍历顺序为ABCDEGF。

　　中序遍历二叉树：如果二叉树为空则返回，若二叉树非空，则从根节点开始，中序遍历根节点的左子树，然后是访问根节点，最后中序遍历右子树，遍历顺序为CBEGDFA。

　　后序遍历二叉树：如果二叉树为空则返回，若二叉树非空，则从左到右先叶子后节点的访问遍历访问左右子树，最后是访问根节点。访问顺序为CGEFDBA。

　　层序遍历二叉树：如果二叉树为空则返回，若二叉树非空，则从树的第一层，也就是根节点开始访问，从上而下逐层遍历，在同一层中，按照从左到右的顺序对节点逐个访问。访问顺序为ABCDEFG。

　　现在,我们用PHP代码,来遍历二叉树结构,二叉树是放一个大数组,每一个节点都有三个字段,data表示这个节点的值,lChild表示这个节点的左边子节点,rChild表示这个节点的右边子节点.

　　二叉树结构代码如下:

　　<?php
　　//二叉树
　　$arr = array(
　　    'data' => 'A',
　　    'lChild' => array(
　　        'data' => 'B',
　　        'lChild' => array(
　　            'data' => 'C',
　　            'lChild' => array(),
　　            'rChild' => array(),
　　        ),
　　        'rChild' => array(
　　            'data' => 'D',
　　            'lChild' => array(
　　                'data' => 'E',
　　                'lChild' => array(),
　　                'rChild' => array(
　　                    'data' => 'G',
　　                    'lChild' => array(),
　　                    'rChild' => array(),
　　                ),
　　            ),
　　            'rChild' => array(
　　                'data' => 'F',
　　                'lChild' => array(),
　　                'rChild' => array(),
　　            ),
　　        ),
　　    ),
　　    'rChild' => array(),
　　);
　　?>
　　遍历算法一:前序遍历二叉树

　　<?php
　　//前序遍历二叉树算法
　　echo '前序遍历二叉树算法：';
　　PreOrderTraverse($arr);
　　echo '<Br>';
　　function PreOrderTraverse($node){
　　    if(emptyempty($node)){
　　        return;
　　    }
　　    //输出值
　　    print_r($node['data']);
　　    //左节点
　　    PreOrderTraverse($node['lChild']);
　　    //右节点
　　    PreOrderTraverse($node['rChild']);
　　}
　　?>
　　遍历算法二:中序遍历二叉树

　　<?php
　　//中序遍历二叉树算法
　　echo '中序遍历二叉树算法：';
　　inOrderTraverse($arr);
　　echo '<Br>';
　　function inOrderTraverse($node){
　　    if(emptyempty($node)){
　　        return;
　　    }
　　    //左节点
　　    inOrderTraverse($node['lChild']);
　　    //输出值
　　    print_r($node['data']);
　　    //右节点
　　    inOrderTraverse($node['rChild']);
　　}
　　?>
　　遍历算法三:后序遍历二叉树

　　<?php
　　//后序遍历二叉树算法
　　echo '后序遍历二叉树算法：';
　　postOrderTraverse($arr);
　　echo '<Br>';
　　function postOrderTraverse($node){
　　    if(emptyempty($node)){
　　        return;
　　    }
　　    //左节点
　　    postOrderTraverse($node['lChild']);
　　    //右节点
　　    postOrderTraverse($node['rChild']);
　　    //输出值
　　    print_r($node['data']);
　　}
　　?>
　　例子:

　　<?php
　　/**
　　 *二叉树的创建及基本操作
　　 *
　　 *1.构造方法,初始化建立二叉树
　　 *2.按先序遍历方式建立二叉树
　　 *3.按先序遍历二叉树
　　 *4.先序遍历的非递归算法
　　 *5.中序遍历二叉树
　　 *6.中序遍历的非递归算法
　　 *7.后序遍历二叉树
　　 *8.后序遍历非递归算法
　　 *9.层次遍历二叉树
　　 *10.求二叉树叶子结点的个数
　　 *11.求二叉树的深度
　　 *12.判断二叉树是否为空树
　　 *13.置空二叉树
　　 *
　　 *@author xudianyang<>
　　 *@version $Id:BinaryTree.class.php,v 1.0 2011/02/13 13:33:00 uw Exp
　　 *@copyright ©2011,xudianyang
　　 */
　　header('content-type:text/html;charset=gb2312');
　　//在PHP数据结构之五栈的PHP的实现和栈的基本操作可以找到该类
　　include_once("./StackLinked.class.php");
　　//在 PHP数据结构之七队列的链式存储和队列的基本操作可以找到该类
　　include_once('./QueueLinked.class.php');
　　class BTNode{
　　 //左子树“指针”
　　 public $mLchild=null;
　　 //右子树“指针”
　　 public $mRchild=null;
　　 //结点数据域
　　 public $mData=null; //左标志域，为1时表示mLchild“指向”结点左孩子，为2表示“指向”结点直接前驱
　　 public $intLeftTag=null;
　　 //右标志域，为1时表示mRchild“指向”结点右孩子，为2表示“指向”结点直接后继
　　 public $intRightTag=null;
　　}
　　class BinaryTree{
　　 //根结点
　　 public $mRoot;
　　 //根据先序遍历录入的二叉树数据
　　 public $mPBTdata=null;
　　 /**
　　 *构造方法,初始化建立二叉树
　　 *
　　 *@param array $btdata 根据先序遍历录入的二叉树的数据，一维数组，每一个元素代表二叉树一个结点值,扩充结点值为''[长度为0的字符串]
　　 *@return void
　　 */
　　 public function __construct($btdata=array()){
　　 $this->mPBTdata=$btdata;
　　 $this->mRoot=null;
　　 $this->getPreorderTraversalCreate($this->mRoot);
　　 }
　　 /**
　　 *按先序遍历方式建立二叉树
　　 *
　　 *@param BTNode 二叉树结点，按引用方式传递
　　 *@return void
　　 */
　　 public function getPreorderTraversalCreate(&$btnode){
　　 $elem=array_shift($this->mPBTdata);
　　 if($elem === ''){
　　   $btnode=null;
　　 }else if($elem === null){
　　   return;
　　 }else{
　　   $btnode=new BTNode();
　　   $btnode->mData=$elem;
　　   $this->getPreorderTraversalCreate($btnode->mLchild);
　　   $this->getPreorderTraversalCreate($btnode->mRchild);
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *判断二叉树是否为空
　　 *
　　 *@return boolean 如果二叉树不空返回true,否则返回false
　　 **/
　　 public function getIsEmpty(){
　　 if($this->mRoot instanceof BTNode){
　　   return false;
　　 }else{
　　   return true;
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *将二叉树置空
　　 *
　　 *@return void
　　 */
　　 public function setBinaryTreeNull(){
　　 $this->mRoot=null;
　　 }
　　 /**
　　 *按先序遍历二叉树
　　 *
　　 *@param BTNode $rootnode 遍历过程中的根结点
　　 *@param array $btarr 接收值的数组变量，按引用方式传递
　　 *@return void
　　 */
　　 public function getPreorderTraversal($rootnode,&$btarr){
　　 if($rootnode!=null){
　　   $btarr[]=$rootnode->mData;
　　   $this->getPreorderTraversal($rootnode->mLchild,$btarr);
　　   $this->getPreorderTraversal($rootnode->mRchild,$btarr);
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *先序遍历的非递归算法
　　 *
　　 *@param BTNode $objRootNode 二叉树根节点
　　 *@param array $arrBTdata 接收值的数组变量，按引用方式传递
　　 *@return void
　　 */
　　 public function getPreorderTraversalNoRecursion($objRootNode,&$arrBTdata){
　　 if($objRootNode instanceof BTNode){
　　   $objNode=$objRootNode;
　　   $objStack=new StackLinked();
　　   do{
　　    $arrBTdata[]=$objNode->mData;
　　    $objRNode=$objNode->mRchild;
　　    if($objRNode !=null){
　　     $objStack->getPushStack($objRNode);
　　    }
　　    $objNode=$objNode->mLchild;
　　    if($objNode==null){
　　     $objStack->getPopStack($objNode);
　　    }
　　   }while($objNode!=null);
　　 }else{
　　   $arrBTdata=array();
　　   *后序遍历二叉树
　　 *
　　 *@param BTNode $objRootNode 遍历过程中的根结点
　　 *@param array $arrBTdata 接收值的数组变量，引用方式传递
　　 *@return void
　　 */
　　 public function getPostorderTraversal($objRootNode,&$arrBTdata){
　　 if($objRootNode!=null){
　　   $this->getPostorderTraversal($objRootNode->mLchild,$arrBTdata);
　　   $this->getPostorderTraversal($objRootNode->mRchild,$arrBTdata);
　　   $arrBTdata[]=$objRootNode->mData;
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *后序遍历非递归算法
　　 *
　　 BTNode $objRootNode 二叉树根节点
　　 array $arrBTdata 接收值的数组变量，按引用方式传递
　　 void
　　 */
　　 public function getPostorderTraversalNoRecursion($objRootNode,&$arrBTdata){
　　 if($objRootNode instanceof BTNode){
　　   $objNode=$objRootNode;
　　   $objStack=new StackLinked();
　　   $objTagStack=new StackLinked();
　　   $tag=1;
　　   do{
　　    while($objNode!=null){
　　     $objStack->getPushStack($objNode);
　　     $objTagStack->getPushStack(1);
　　     $objNode=$objNode->mLchild;
　　    }
　　    $objTagStack->getPopStack($tag);
　　    $objTagStack->getPushStack($tag);
　　    if($tag == 1){
　　     $objStack->getPopStack($objNode);
　　     $objStack->getPushStack($objNode);
　　     $objNode=$objNode->mRchild;
　　     $objTagStack->getPopStack($tag);
　　     $objTagStack->getPushStack(2);
　　    }else{
　　     $objStack->getPopStack($objNode);
　　     $arrBTdata[]=$objNode->mData;
　　     $objTagStack->getPopStack($tag);
　　     $objNode=null;
　　    }
　　   }while(!$objStack->getIsEmpty());
　　 }else{
　　   $arrBTdata=array();
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *层次遍历二叉树
　　 *
　　 *@param BTNode $objRootNode二叉树根节点
　　 *@param array $arrBTdata 接收值的数组变量，按引用方式传递
　　 *@return void
　　 */
　　 public function getLevelorderTraversal($objRootNode,&$arrBTdata){
　　 if($objRootNode instanceof BTNode){
　　   $objNode=$objRootNode;
　　   $objQueue=new QueueLinked();
　　   $objQueue->getInsertElem($objNode);
　　   while(!$objQueue->getIsEmpty()){
　　    $objQueue->getDeleteElem($objNode);
　　    $arrBTdata[]=$objNode->mData;
　　    if($objNode->mLchild != null){
　　     $objQueue->getInsertElem($objNode->mLchild);
　　    }
　　    if($objNode->mRchild != null){
　　     $objQueue->getInsertElem($objNode->mRchild);
　　    }
　　   }
　　 }else{
　　   $arrBTdata=array();
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *求二叉树叶子结点的个数
　　 *
　　 *@param BTNode $objRootNode 二叉树根节点
　　 *@return int 参数传递错误返回-1
　　 **/
　　 public function getLeafNodeCount($objRootNode){
　　 if($objRootNode instanceof BTNode){
　　   $intLeafNodeCount=0;
　　   $objNode=$objRootNode;
　　   $objStack=new StackLinked();
　　   do{
　　    if($objNode->mLchild == null && $objNode->mRchild == null){
　　     $intLeafNodeCount++;
　　    }
　　    $objRNode=$objNode->mRchild;
　　    if($objRNode != null){
　　     $objStack->getPushStack($objRNode);
　　    }
　　    $objNode=$objNode->mLchild;
　　    if($objNode == null){
　　     $objStack->getPopStack($objNode);
　　    }
　　   }while($objNode != null);
　　   return $intLeafNodeCount;
　　 }else{
　　   return -1;
　　 }
　　 }
　　 /**
　　 *求二叉树的深度
　　 *
　　 *@param BTNode $objRootNode 二叉树根节点
　　 *@return int 参数传递错误返回-1
　　 */
　　 public function getBinaryTreeDepth($objRootNode){
　　 if($objRootNode instanceof BTNode){
　　   $objNode=$objRootNode;
　　   $objQueue=new QueueLinked();
　　   $intBinaryTreeDepth=0;
　　   $objQueue->getInsertElem($objNode);
　　   $objLevel=$objNode;
　　   while(!$objQueue->getIsEmpty()){
　　    $objQueue->getDeleteElem($objNode);
　　    if($objNode->mLchild != null){
　　     $objQueue->getInsertElem($objNode->mLchild);
　　    }
　　    if($objNode->mRchild != null){
　　     $objQueue->getInsertElem($objNode->mRchild);
　　    }
　　    if($objLevel == $objNode){
　　     $intBinaryTreeDepth++;
　　     $objLevel=@$objQueue->mRear->mElem;
　　    } //开源软件:Cuoxin.com
　　   }
　　   return $intBinaryTreeDepth;
　　 }else{
　　   return -1;
　　 }
　　 }
　　}
　　echo "<pre>";
　　$bt=new BinaryTree(array('A','B','D','','','E','','G','','','C','F','','',''));
　　echo "二叉树结构：＼r＼n";
　　var_dump($bt);
　　$btarr=array();
　　echo "先序递归遍历二叉树：＼r＼n";
　　$bt->getPreorderTraversal($bt->mRoot,$btarr);
　　var_dump($btarr);
　　echo "先序非递归遍历二叉树：＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getPreorderTraversalNoRecursion($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "中序递归遍历二叉树：＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getInorderTraversal($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "中序非递归遍历二叉树：＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getInorderTraversalNoRecursion($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "后序递归遍历二叉树：＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getPostorderTraversal($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "后序非递归遍历二叉树:＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getPostorderTraversalNoRecursion($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "按层次遍历二叉树：＼r＼n";
　　$arrBTdata=array();
　　$bt->getLevelorderTraversal($bt->mRoot,$arrBTdata);
　　var_dump($arrBTdata);
　　echo "叶子结点的个数为：".$bt->getLeafNodeCount($bt->mRoot);
　　echo "＼r＼n";
　　echo "二叉树深度为:".$bt->getBinaryTreeDepth($bt->mRoot);
　　echo "＼r＼n";
　　echo "判断二叉树是否为空：";
　　var_dump($bt->getIsEmpty());
　　echo "将二叉树置空后：";
　　$bt->setBinaryTreeNull();
　　var_dump($bt);
　　echo "</pre>";
　　?>

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