feat: add ruby codes - chapter tree (#1288)

codes/ruby/chapter_tree/array_binary_tree.rb

@@ -0,0 +1,124 @@
+=begin
+File: array_binary_tree.rb
+Created Time: 2024-04-17
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+require_relative '../utils/tree_node'
+require_relative '../utils/print_util'
+
+### 数组表示下的二叉树类 ###
+class ArrayBinaryTree
+  ### 构造方法 ###
+  def initialize(arr)
+    @tree = arr.to_a
+  end
+
+  ### 列表容量 ###
+  def size
+    @tree.length
+  end
+
+  ### 获取索引为 i 节点的值 ###
+  def val(i)
+    # 若索引越界，则返回 nil ，代表空位
+    return if i < 0 || i >= size
+
+    @tree[i]
+  end
+
+  ### 获取索引为 i 节点的左子节点的索引 ###
+  def left(i)
+    2 * i + 1
+  end
+
+  ### 获取索引为 i 节点的右子节点的索引 ###
+  def right(i)
+    2 * i + 2
+  end
+
+  ### 获取索引为 i 节点的父节点的索引 ###
+  def parent(i)
+    (i - 1) / 2
+  end
+
+  ### 层序遍历 ###
+  def level_order
+    @res = []
+
+    # 直接遍历数组
+    for i in 0...size
+      @res << val(i) unless val(i).nil?
+    end
+
+    @res
+  end
+
+  ### 深度优先遍历 ###
+  def dfs(i, order)
+    return if val(i).nil?
+    # 前序遍历
+    @res << val(i) if order == :pre
+    dfs(left(i), order)
+    # 中序遍历
+    @res << val(i) if order == :in
+    dfs(right(i), order)
+    # 后序遍历
+    @res << val(i) if order == :post
+  end
+
+  ### 前序遍历 ###
+  def pre_order
+    @res = []
+    dfs(0, :pre)
+    @res
+  end
+
+  ### 中序遍历 ###
+  def in_order
+    @res = []
+    dfs(0, :in)
+    @res
+  end
+
+  ### 后序遍历 ###
+  def post_order
+    @res = []
+    dfs(0, :post)
+    @res
+  end
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  # 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
+  arr = [1, 2, 3, 4, nil, 6, 7, 8, 9, nil, nil, 12, nil, nil, 15]
+  root = arr_to_tree(arr)
+  puts "\n初始化二叉树\n\n"
+  puts '二叉树的数组表示：'
+  pp arr
+  puts '二叉树的链表表示：'
+  print_tree(root)
+
+  # 数组表示下的二叉树类
+  abt = ArrayBinaryTree.new(arr)
+
+  # 访问节点
+  i = 1
+  l, r, _p = abt.left(i), abt.right(i), abt.parent(i)
+  puts "\n当前节点的索引为 #{i} ，值为 #{abt.val(i).inspect}"
+  puts "其左子节点的索引为 #{l} ，值为 #{abt.val(l).inspect}"
+  puts "其右子节点的索引为 #{r} ，值为 #{abt.val(r).inspect}"
+  puts "其父节点的索引为 #{_p} ，值为 #{abt.val(_p).inspect}"
+
+  # 遍历树
+  res = abt.level_order
+  puts "\n层序遍历为： #{res}"
+  res = abt.pre_order
+  puts "前序遍历为： #{res}"
+  res = abt.in_order
+  puts "中序遍历为： #{res}"
+  res = abt.post_order
+  puts "后序遍历为： #{res}"
+end