二叉树的线索化（中序线索二叉树）

  对于一个n个节点的链式二叉树，有n+1个空指针域，如果把这些空指针域用来指向当前节点的前驱或者后继，叫做把二叉树线索化。线索化后的二叉树遍历比较方便，不需要递归，效率快。以下使用java实现二叉树的线索化（中序线索二叉树）

一、节点类
 public class Node {
 private int data;
 private Node left;
 private boolean leftIsThread;//左孩子是否为线索
 private Node right;
 private boolean rightIsThread;//右孩子是否为线索

 public Node(int data){
  this.data = data ;
  this.left = null ;
  this.leftIsThread = false ;
  this.right = null ;
  this.rightIsThread = false ;
}


public int getData() {
  return data;
}


public void setData(int data) {
  this.data = data;
}


public Node getLeft() {
  return left;
}


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


public boolean isLeftIsThread() {
  return leftIsThread;
}


public void setLeftIsThread(boolean leftIsThread) {
  this.leftIsThread = leftIsThread;
}


public Node getRight() {
  return right;
}


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


public boolean isRightIsThread() {
  return rightIsThread;
}


public void setRightIsThread(boolean rightIsThread) {
   this.rightIsThread = rightIsThread;
}

}

二、二叉树线索化（中序）
public class ThreadTree {
 private Node root;// 根节点
 private int size;// 大小
 private Node pre = null ;//线索化的时候保存前驱

 public ThreadTree(){
  this.root = null ;
  this.size = 0 ;
  this.pre = null ;
}

public ThreadTree(int[] data){
 this.pre = null ;
 this.size = data.length ;
 this.root = createTree(data , 0) ;//创建二叉树
}

/**
* 创建二叉树
* @param data
*/
public Node createTree(int[] data , int index){
 if(2*index+2 > data.length){
   return null ;
 }
 
 Node node = new Node(data[index]) ;
 Node left = createTree(data , 2*index+1) ;
 Node right = createTree(data , 2*index+2) ;
 node.setLeft(left) ;
 node.setRight(right) ;
 return node ;
}

/**
* 将以root为根节点的二叉树线索化，使之成为中序线索二叉树
* @param root
*/
public void inThread(Node root){
 if(root != null){
   inThread(root.getLeft()) ;//线索化左孩子
   if(null == root.getLeft()){//左孩子为空
     root.setLeftIsThread(true) ;//将左孩子设置为线索
     root.setLeft(pre) ;
   }
   if(pre!=null&&null == pre.getRight()){//右孩子为空
     pre.setRightIsThread(true) ;
     pre.setRight(root) ;
   }
   pre = root ;
   inThread(root.getRight()) ;//线索化右孩子
  }
}

/**
* 根据线索输出线索二叉树中中序遍历信息。根据线索中序遍历二叉树
* @param root
*/
public void inThreadList(Node root){
 if(root != null){
   while(root!=null && !root.isLeftIsThread()){//如果左孩子不是线索
     root = root.getLeft() ;//
   }

 do{
   System.out.print(root.getData() + ",");
    if(root.isRightIsThread()){//如果右孩子是线索
      root = root.getRight() ;
   }else{//有右孩子
    root = root.getRight() ;
    while(root!=null && !root.isLeftIsThread()){
      root = root.getLeft() ;
    }   
   }
 }while(root != null) ; 
 }
}

/**
* 先序遍历递归算法
* @param root
*/
public void preList(Node root){
  if(root != null){
   System.out.print(root.getData() + ",");
   preList(root.getLeft()) ;
   preList(root.getRight()) ;
  }
}

/**
* 中序遍历
* @param root
*/
public void inList(Node root){
 if(root != null){
   inList(root.getLeft()) ;
   System.out.print(root.getData() + ",");
   inList(root.getRight()) ;
 }
}


 public Node getRoot() {
  return root;
 }


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


 public int getSize() {
   return size;
  }


 public void setSize(int size) {
   this.size = size;
 }


}
三、测试：
public class ThreadTreeTest {
 public static void main(String[] args) {
  int[] data = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0} ;
  ThreadTree tt = new ThreadTree(data) ;//创建普通二叉树
  tt.inList(tt.getRoot()) ;//中序递归遍历二叉树
  System.out.println("");

  tt.inThread(tt.getRoot()) ;//采用中序遍历将二叉树线索化
  tt.inThreadList(tt.getRoot()) ;//中序遍历线索化二叉树
 }
}

下载源码：