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https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-04-23 18:11:45 +08:00
refactor: Replace 结点 with 节点 (#452)
* Replace 结点 with 节点 Update the footnotes in the figures * Update mindmap * Reduce the size of the mindmap.png
This commit is contained in:
@@ -8,25 +8,25 @@ import utils
|
||||
|
||||
/* AVL 树 */
|
||||
class AVLTree {
|
||||
fileprivate var root: TreeNode? // 根结点
|
||||
fileprivate var root: TreeNode? // 根节点
|
||||
|
||||
/* 获取结点高度 */
|
||||
/* 获取节点高度 */
|
||||
func height(node: TreeNode?) -> Int {
|
||||
// 空结点高度为 -1 ,叶结点高度为 0
|
||||
// 空节点高度为 -1 ,叶节点高度为 0
|
||||
node == nil ? -1 : node!.height
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新结点高度 */
|
||||
/* 更新节点高度 */
|
||||
private func updateHeight(node: TreeNode?) {
|
||||
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||
// 节点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||
node?.height = max(height(node: node?.left), height(node: node?.right)) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取平衡因子 */
|
||||
func balanceFactor(node: TreeNode?) -> Int {
|
||||
// 空结点平衡因子为 0
|
||||
// 空节点平衡因子为 0
|
||||
guard let node = node else { return 0 }
|
||||
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
return height(node: node.left) - height(node: node.right)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -37,10 +37,10 @@ class AVLTree {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
|
||||
child?.right = node
|
||||
node?.left = grandChild
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
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||||
updateHeight(node: node)
|
||||
updateHeight(node: child)
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -51,16 +51,16 @@ class AVLTree {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
||||
child?.left = node
|
||||
node?.right = grandChild
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
updateHeight(node: node)
|
||||
updateHeight(node: child)
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
private func rotate(node: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||
// 获取节点 node 的平衡因子
|
||||
let balanceFactor = balanceFactor(node: node)
|
||||
// 左偏树
|
||||
if balanceFactor > 1 {
|
||||
@@ -88,48 +88,48 @@ class AVLTree {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
@discardableResult
|
||||
func insert(val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
root = insertHelper(node: root, val: val)
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归插入结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归插入节点(辅助方法) */
|
||||
private func insertHelper(node: TreeNode?, val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var node = node
|
||||
if node == nil {
|
||||
return TreeNode(x: val)
|
||||
}
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入结点 */
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入节点 */
|
||||
if val < node!.val {
|
||||
node?.left = insertHelper(node: node?.left, val: val)
|
||||
} else if val > node!.val {
|
||||
node?.right = insertHelper(node: node?.right, val: val)
|
||||
} else {
|
||||
return node // 重复结点不插入,直接返回
|
||||
return node // 重复节点不插入,直接返回
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node: node) // 更新结点高度
|
||||
updateHeight(node: node) // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = rotate(node: node)
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
@discardableResult
|
||||
func remove(val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
root = removeHelper(node: root, val: val)
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归删除结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归删除节点(辅助方法) */
|
||||
private func removeHelper(node: TreeNode?, val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var node = node
|
||||
if node == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
/* 1. 查找结点,并删除之 */
|
||||
/* 1. 查找节点,并删除之 */
|
||||
if val < node!.val {
|
||||
node?.left = removeHelper(node: node?.left, val: val)
|
||||
} else if val > node!.val {
|
||||
@@ -137,59 +137,59 @@ class AVLTree {
|
||||
} else {
|
||||
if node?.left == nil || node?.right == nil {
|
||||
let child = node?.left != nil ? node?.left : node?.right
|
||||
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
// 子节点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
if child == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
// 子节点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
else {
|
||||
node = child
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
||||
// 子节点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个节点删除,并用该节点替换当前节点
|
||||
let temp = getInOrderNext(node: node?.right)
|
||||
node?.right = removeHelper(node: node?.right, val: temp!.val)
|
||||
node?.val = temp!.val
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node: node) // 更新结点高度
|
||||
updateHeight(node: node) // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = rotate(node: node)
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
private func getInOrderNext(node: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
var node = node
|
||||
if node == nil {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
while node?.left != nil {
|
||||
node = node?.left
|
||||
}
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
func search(val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var cur = root
|
||||
while cur != nil {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if cur!.val < val {
|
||||
cur = cur?.right
|
||||
}
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if cur!.val > val {
|
||||
cur = cur?.left
|
||||
}
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -198,13 +198,13 @@ class AVLTree {
|
||||
enum _AVLTree {
|
||||
static func testInsert(tree: AVLTree, val: Int) {
|
||||
tree.insert(val: val)
|
||||
print("\n插入结点 \(val) 后,AVL 树为")
|
||||
print("\n插入节点 \(val) 后,AVL 树为")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
static func testRemove(tree: AVLTree, val: Int) {
|
||||
tree.remove(val: val)
|
||||
print("\n删除结点 \(val) 后,AVL 树为")
|
||||
print("\n删除节点 \(val) 后,AVL 树为")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -213,8 +213,8 @@ enum _AVLTree {
|
||||
/* 初始化空 AVL 树 */
|
||||
let avlTree = AVLTree()
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
// 请关注插入节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 1)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 2)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 3)
|
||||
@@ -226,17 +226,17 @@ enum _AVLTree {
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 10)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 6)
|
||||
|
||||
/* 插入重复结点 */
|
||||
/* 插入重复节点 */
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 7)
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
// 请关注删除结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 8) // 删除度为 0 的结点
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 5) // 删除度为 1 的结点
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 4) // 删除度为 2 的结点
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
// 请关注删除节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 8) // 删除度为 0 的节点
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 5) // 删除度为 1 的节点
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 4) // 删除度为 2 的节点
|
||||
|
||||
/* 查询结点 */
|
||||
/* 查询节点 */
|
||||
let node = avlTree.search(val: 7)
|
||||
print("\n查找到的结点对象为 \(node!),结点值 = \(node!.val)")
|
||||
print("\n查找到的节点对象为 \(node!),节点值 = \(node!.val)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
root = buildTree(nums: nums, i: 0, j: nums.count - 1) // 构建二叉搜索树
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取二叉树根结点 */
|
||||
/* 获取二叉树根节点 */
|
||||
func getRoot() -> TreeNode? {
|
||||
root
|
||||
}
|
||||
@@ -25,7 +25,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
if i > j {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 将数组中间结点作为根结点
|
||||
// 将数组中间节点作为根节点
|
||||
let mid = (i + j) / 2
|
||||
let root = TreeNode(x: nums[mid])
|
||||
// 递归建立左子树和右子树
|
||||
@@ -34,29 +34,29 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
func search(num: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var cur = root
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while cur != nil {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if cur!.val < num {
|
||||
cur = cur?.right
|
||||
}
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if cur!.val > num {
|
||||
cur = cur?.left
|
||||
}
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
func insert(num: Int) -> TreeNode? {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if root == nil {
|
||||
@@ -64,9 +64,9 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
}
|
||||
var cur = root
|
||||
var pre: TreeNode?
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while cur != nil {
|
||||
// 找到重复结点,直接返回
|
||||
// 找到重复节点,直接返回
|
||||
if cur!.val == num {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
@@ -80,7 +80,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
cur = cur?.left
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 插入结点 val
|
||||
// 插入节点 val
|
||||
let node = TreeNode(x: num)
|
||||
if pre!.val < num {
|
||||
pre?.right = node
|
||||
@@ -90,7 +90,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
@discardableResult
|
||||
func remove(num: Int) -> TreeNode? {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
@@ -99,43 +99,43 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
}
|
||||
var cur = root
|
||||
var pre: TreeNode?
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while cur != nil {
|
||||
// 找到待删除结点,跳出循环
|
||||
// 找到待删除节点,跳出循环
|
||||
if cur!.val == num {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
pre = cur
|
||||
// 待删除结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的右子树中
|
||||
if cur!.val < num {
|
||||
cur = cur?.right
|
||||
}
|
||||
// 待删除结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的左子树中
|
||||
else {
|
||||
cur = cur?.left
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 若无待删除结点,则直接返回
|
||||
// 若无待删除节点,则直接返回
|
||||
if cur == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 0 or 1
|
||||
// 子节点数量 = 0 or 1
|
||||
if cur?.left == nil || cur?.right == nil {
|
||||
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
|
||||
// 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子节点
|
||||
let child = cur?.left != nil ? cur?.left : cur?.right
|
||||
// 删除结点 cur
|
||||
// 删除节点 cur
|
||||
if pre?.left === cur {
|
||||
pre?.left = child
|
||||
} else {
|
||||
pre?.right = child
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 2
|
||||
// 子节点数量 = 2
|
||||
else {
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
|
||||
let nex = getInOrderNext(root: cur?.right)
|
||||
let tmp = nex!.val
|
||||
// 递归删除结点 nex
|
||||
// 递归删除节点 nex
|
||||
remove(num: nex!.val)
|
||||
// 将 nex 的值复制给 cur
|
||||
cur?.val = tmp
|
||||
@@ -143,13 +143,13 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
func getInOrderNext(root: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
var root = root
|
||||
if root == nil {
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
while root?.left != nil {
|
||||
root = root?.left
|
||||
}
|
||||
@@ -167,24 +167,24 @@ enum _BinarySearchTree {
|
||||
print("\n初始化的二叉树为\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: bst.getRoot())
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
var node = bst.search(num: 7)
|
||||
print("\n查找到的结点对象为 \(node!),结点值 = \(node!.val)")
|
||||
print("\n查找到的节点对象为 \(node!),节点值 = \(node!.val)")
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
node = bst.insert(num: 16)
|
||||
print("\n插入结点 16 后,二叉树为\n")
|
||||
print("\n插入节点 16 后,二叉树为\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: bst.getRoot())
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
bst.remove(num: 1)
|
||||
print("\n删除结点 1 后,二叉树为\n")
|
||||
print("\n删除节点 1 后,二叉树为\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: bst.getRoot())
|
||||
bst.remove(num: 2)
|
||||
print("\n删除结点 2 后,二叉树为\n")
|
||||
print("\n删除节点 2 后,二叉树为\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: bst.getRoot())
|
||||
bst.remove(num: 4)
|
||||
print("\n删除结点 4 后,二叉树为\n")
|
||||
print("\n删除节点 4 后,二叉树为\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: bst.getRoot())
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,7 +11,7 @@ enum BinaryTree {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
/* 初始化二叉树 */
|
||||
// 初始化结点
|
||||
// 初始化节点
|
||||
let n1 = TreeNode(x: 1)
|
||||
let n2 = TreeNode(x: 2)
|
||||
let n3 = TreeNode(x: 3)
|
||||
@@ -25,16 +25,16 @@ enum BinaryTree {
|
||||
print("\n初始化二叉树\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: n1)
|
||||
|
||||
/* 插入与删除结点 */
|
||||
/* 插入与删除节点 */
|
||||
let P = TreeNode(x: 0)
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入节点 P
|
||||
n1.left = P
|
||||
P.left = n2
|
||||
print("\n插入结点 P 后\n")
|
||||
print("\n插入节点 P 后\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: n1)
|
||||
// 删除结点 P
|
||||
// 删除节点 P
|
||||
n1.left = n2
|
||||
print("\n删除结点 P 后\n")
|
||||
print("\n删除节点 P 后\n")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: n1)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -8,18 +8,18 @@ import utils
|
||||
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
func levelOrder(root: TreeNode) -> [Int] {
|
||||
// 初始化队列,加入根结点
|
||||
// 初始化队列,加入根节点
|
||||
var queue: [TreeNode] = [root]
|
||||
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
|
||||
var list: [Int] = []
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while !queue.isEmpty {
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let node = queue.removeFirst() // 队列出队
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list.append(node.val) // 保存结点值
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list.append(node.val) // 保存节点值
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if let left = node.left {
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queue.append(left) // 左子结点入队
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||||
queue.append(left) // 左子节点入队
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}
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if let right = node.right {
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queue.append(right) // 右子结点入队
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||||
queue.append(right) // 右子节点入队
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}
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}
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return list
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@@ -37,6 +37,6 @@ enum BinaryTreeBFS {
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/* 层序遍历 */
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let list = levelOrder(root: node)
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print("\n层序遍历的结点打印序列 = \(list)")
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print("\n层序遍历的节点打印序列 = \(list)")
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}
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}
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@@ -14,7 +14,7 @@ func preOrder(root: TreeNode?) {
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guard let root = root else {
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return
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}
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// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
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// 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树
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list.append(root.val)
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preOrder(root: root.left)
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preOrder(root: root.right)
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@@ -25,7 +25,7 @@ func inOrder(root: TreeNode?) {
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guard let root = root else {
|
||||
return
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}
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||||
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
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||||
// 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树
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inOrder(root: root.left)
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list.append(root.val)
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inOrder(root: root.right)
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||||
@@ -36,7 +36,7 @@ func postOrder(root: TreeNode?) {
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guard let root = root else {
|
||||
return
|
||||
}
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// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
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// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点
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postOrder(root: root.left)
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postOrder(root: root.right)
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||||
list.append(root.val)
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@@ -55,16 +55,16 @@ enum BinaryTreeDFS {
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/* 前序遍历 */
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list.removeAll()
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preOrder(root: root)
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print("\n前序遍历的结点打印序列 = \(list)")
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print("\n前序遍历的节点打印序列 = \(list)")
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/* 中序遍历 */
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||||
list.removeAll()
|
||||
inOrder(root: root)
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||||
print("\n中序遍历的结点打印序列 = \(list)")
|
||||
print("\n中序遍历的节点打印序列 = \(list)")
|
||||
|
||||
/* 后序遍历 */
|
||||
list.removeAll()
|
||||
postOrder(root: root)
|
||||
print("\n后序遍历的结点打印序列 = \(list)")
|
||||
print("\n后序遍历的节点打印序列 = \(list)")
|
||||
}
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||||
}
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