本视频是解读性视频,所以希望您已经看过了本知识点的内容,并且编写了相应的代码之后,带着疑问来观看,这样收获才多。 不建议一开始就观看视频
29分53秒 本视频采用html5方式播放,如无法正常播放,请将浏览器升级至最新版本,推荐火狐,chrome,360浏览器。 如果装有迅雷,播放视频呈现直接下载状态,请调整 迅雷系统设置-基本设置-启动-监视全部浏览器 (去掉这个选项)。 chrome 的 视频下载插件会影响播放,如 IDM 等,请关闭或者切换其他浏览器 示例 1 : 二叉树概念 示例 2 : 二叉树排序-插入数据 示例 3 : 二叉树排序-遍历 示例 4 : 练习-英雄二叉树 示例 5 : 答案-英雄二叉树 示例 6 : 练习-比较冒泡法,选择法以及二叉树排序的性能区别 示例 7 : 答案-比较冒泡法,选择法以及二叉树排序的性能区别
二叉树由各种节点组成
二叉树特点: 每个节点都可以有左子节点,右子节点 每一个节点都有一个值 package collection;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
}
package collection; public class Node { // 左子节点 public Node leftNode; // 右子节点 public Node rightNode; // 值 public Object value; }
假设通过二叉树对如下10个随机数进行排序
67,7,30,73,10,0,78,81,10,74 排序的第一个步骤是把数据插入到该二叉树中 插入基本逻辑是,小、相同的放左边,大的放右边 1. 67 放在根节点 2. 7 比 67小,放在67的左节点 3. 30 比67 小,找到67的左节点7,30比7大,就放在7的右节点 4. 73 比67大, 放在67的右节点 5. 10 比 67小,找到67的左节点7,10比7大,找到7的右节点30,10比30小,放在30的左节点。 ... ... 9. 10比67小,找到67的左节点7,10比7大,找到7的右节点30,10比30小,找到30的左节点10,10和10一样大,放在左边 package collection;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
// 插入 数据
public void add(Object v) {
// 如果当前节点没有值,就把数据放在当前节点上
if (null == value)
value = v;
// 如果当前节点有值,就进行判断,新增的值与当前值的大小关系
else {
// 新增的值,比当前值小或者相同
if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
if (null == leftNode)
leftNode = new Node();
leftNode.add(v);
}
// 新增的值,比当前值大
else {
if (null == rightNode)
rightNode = new Node();
rightNode.add(v);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
Node roots = new Node();
for (int number : randoms) {
roots.add(number);
}
}
}
通过上一个步骤的插入行为,实际上,数据就已经排好序了。 接下来要做的是看,把这些已经排好序的数据,遍历成我们常用的List或者数组的形式
二叉树的遍历分左序,中序,右序 左序即: 中间的数遍历后放在左边 中序即: 中间的数遍历后放在中间 右序即: 中间的数遍历后放在右边 如图所见,我们希望遍历后的结果是从小到大的,所以应该采用中序遍历 package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
// 插入 数据
public void add(Object v) {
// 如果当前节点没有值,就把数据放在当前节点上
if (null == value)
value = v;
// 如果当前节点有值,就进行判断,新增的值与当前值的大小关系
else {
// 新增的值,比当前值小或者相同
if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
if (null == leftNode)
leftNode = new Node();
leftNode.add(v);
}
// 新增的值,比当前值大
else {
if (null == rightNode)
rightNode = new Node();
rightNode.add(v);
}
}
}
// 中序遍历所有的节点
public List<Object> values() {
List<Object> values = new ArrayList<>();
// 左节点的遍历结果
if (null != leftNode)
values.addAll(leftNode.values());
// 当前节点
values.add(value);
// 右节点的遍历结果
if (null != rightNode)
values.addAll(rightNode.values());
return values;
}
public static void main(String[] args) {
int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
Node roots = new Node();
for (int number : randoms) {
roots.add(number);
}
System.out.println(roots.values());
}
}
根据上面的学习和理解,设计一个Hero二叉树,HeroNode.
可以向这个英雄二叉树插入不同的Hero对象,并且按照Hero的血量倒排序。 随机生成10个Hero对象,每个Hero对象都有不同的血量值,插入这个HeroNode后,把排序结果打印出来。
在查看答案前,尽量先自己完成,碰到问题再来查看答案,收获会更多
本视频是解读性视频,所以希望您已经看过了本答案的内容,带着疑问来观看,这样收获才多。 不建议一开始就观看视频
3分17秒 本视频采用html5方式播放,如无法正常播放,请将浏览器升级至最新版本,推荐火狐,chrome,360浏览器。 如果装有迅雷,播放视频呈现直接下载状态,请调整 迅雷系统设置-基本设置-启动-监视全部浏览器 (去掉这个选项)。 chrome 的 视频下载插件会影响播放,如 IDM 等,请关闭或者切换其他浏览器
为了方便打印效果,重写了Hero的toString()方法
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class HeroNode {
public HeroNode leftHero;
public HeroNode rightHero;
// 声明为Hero类型
public Hero value;
public void add(Hero v) {
if (null == value)
value = v;
else {
// 如果新英雄血量,比本节点大,就放在左边
if (v.hp > value.hp) {
if (null == leftHero)
leftHero = new HeroNode();
leftHero.add(v);
}
else {
if (null == rightHero)
rightHero = new HeroNode();
rightHero.add(v);
}
}
}
public List<Object> values() {
List<Object> values = new ArrayList<>();
if (null != leftHero)
values.addAll(leftHero.values());
values.add(value);
if (null != rightHero)
values.addAll(rightHero.values());
return values;
}
public static void main(String[] args) {
List<Hero> hs = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Hero h = new Hero();
h.name = "hero " + i;
h.hp = (float) (Math.random() * 900 + 100); // 100-1000的随机血量
hs.add(h);
}
System.out.println("初始化10个Hero");
System.out.println(hs);
HeroNode heroTree = new HeroNode();
for (Hero hero : hs) {
heroTree.add(hero);
}
System.out.println("根据血量倒排序后的Hero");
List<Object> treeSortedHeros = heroTree.values();
System.out.println(treeSortedHeros);
}
}
package charactor;
public class Hero {
public String name;
public float hp;
public int damage;
public Hero() {
}
public Hero(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return String.format("[name:%s hp:%.0f]%n", name,hp);
}
}
在查看答案前,尽量先自己完成,碰到问题再来查看答案,收获会更多
本视频是解读性视频,所以希望您已经看过了本答案的内容,带着疑问来观看,这样收获才多。 不建议一开始就观看视频
9分34秒 本视频采用html5方式播放,如无法正常播放,请将浏览器升级至最新版本,推荐火狐,chrome,360浏览器。 如果装有迅雷,播放视频呈现直接下载状态,请调整 迅雷系统设置-基本设置-启动-监视全部浏览器 (去掉这个选项)。 chrome 的 视频下载插件会影响播放,如 IDM 等,请关闭或者切换其他浏览器 package collection;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class SortCompare {
public static void main(String[] args) {
//初始化随机数
int total = 40000;
System.out.println("初始化一个长度是"+total+"的随机数字的数组");
int[] originalNumbers = new int[total];
for (int i = 0; i < originalNumbers.length; i++) {
originalNumbers[i] = (int)(Math.random()*total);
}
System.out.println("初始化完毕");
System.out.println("接下来分别用3种算法进行排序");
//从初始化了的随机数组复制过来,以保证,每一种排序算法的目标数组,都是一样的
int[] use4sort;
use4sort= Arrays.copyOf(originalNumbers, originalNumbers.length);
int[] sortedNumbersBySelection= performance(new SelectionSort(use4sort),"选择法");
use4sort= Arrays.copyOf(originalNumbers, originalNumbers.length);
int[] sortedNumbersByBubbling=performance(new BubblingSort(use4sort),"冒泡法");
use4sort= Arrays.copyOf(originalNumbers, originalNumbers.length);
int[] sortedNumbersByTree=performance(new TreeSort(use4sort),"二叉树");
System.out.println("查看排序结果,是否是不同的数组对象");
System.out.println(sortedNumbersBySelection);
System.out.println(sortedNumbersByBubbling);
System.out.println(sortedNumbersByTree);
System.out.println("查看排序结果,内容是否相同");
System.out.println("比较 选择法 和 冒泡法 排序结果:");
System.out.println(Arrays.equals(sortedNumbersBySelection, sortedNumbersByBubbling));
System.out.println("比较 选择法 和 二叉树 排序结果:");
System.out.println(Arrays.equals(sortedNumbersBySelection, sortedNumbersByTree));
}
interface Sort{
void sort();
int[] values();
}
static class SelectionSort implements Sort{
int numbers[];
SelectionSort(int [] numbers){
this.numbers = numbers;
}
@Override
public void sort() {
for (int j = 0; j < numbers.length-1; j++) {
for (int i = j+1; i < numbers.length; i++) {
if(numbers[i]<numbers[j]){
int temp = numbers[j];
numbers[j] = numbers[i];
numbers[i] = temp;
}
}
}
}
@Override
public int[] values() {
// TODO Auto-generated method stub
return numbers;
}
}
static class BubblingSort implements Sort{
int numbers[];
BubblingSort(int [] numbers){
this.numbers = numbers;
}
@Override
public void sort() {
for (int j = 0; j < numbers.length; j++) {
for (int i = 0; i < numbers.length-j-1; i++) {
if(numbers[i]>numbers[i+1]){
int temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[i+1];
numbers[i+1] = temp;
}
}
}
}
@Override
public int[] values() {
// TODO Auto-generated method stub
return numbers;
}
}
static class TreeSort implements Sort{
int numbers[];
Node n;
TreeSort(int [] numbers){
n =new Node();
this.numbers = numbers;
}
@Override
public void sort() {
for (int i : numbers) {
n.add(i);
}
}
@Override
public int[] values() {
List<Object> list = n.values();
int sortedNumbers[] = new int[list.size()];
for (int i = 0; i < sortedNumbers.length; i++) {
sortedNumbers[i] = Integer.parseInt(list.get(i).toString());
}
return sortedNumbers;
}
}
private static int[] performance(Sort algorithm, String type) {
long start = System.currentTimeMillis();
algorithm.sort();
int sortedNumbers[] = algorithm.values();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.printf("%s排序,一共耗时 %d 毫秒%n",type,end-start);
return sortedNumbers;
}
}
HOW2J公众号,关注后实时获知最新的教程和优惠活动,谢谢。
问答区域
2024-07-09
构建MyTree二叉树,同时与冒泡排序和选择排序的性能对比
4 个答案
虚心求学 跳转到问题位置 答案时间:2024-07-11 完整的二叉树,前序、中序、后序遍历的递归写法和非递归写法。
测试结果完全正确。
虚心求学 跳转到问题位置 答案时间:2024-07-09 1.二叉树的中序遍历的递归写法和非递归写法的时间复杂度均为O(n);
2.而冒泡排序和选择排序的时间复杂度均为O(n^2);
因此 二叉树遍历的排序方法2.会比1.的方法快,而非递归的写法由于不用频繁递归调用函数,因此开销较小,实际效率会比非递归的写法稍高。
虚心求学 跳转到问题位置 答案时间:2024-07-09 上面的测试,二叉树中序降序遍历是用递归写的,下面增加了非递归的方法并比较了递归和非递归的效率。
比较结果如下:
测试次数50000
Tree.InOrder(递归) 用时(ms):94
Tree.InOrder(非递归) 用时(ms):57
BubbleSort 用时(ms):6648
SelectSort 用时(ms):2433
冒泡排序与二叉树结果一致?:true
选择排序与二叉树结果一致?:true
冒泡排序与选择排序结果一致?:true
递归与非递归结果一致?:true
结论:非递归的写法性能更好
虚心求学 跳转到问题位置 答案时间:2024-07-09 上面的测试,二叉树中序降序遍历是用递归写的,下面增加了非递归的方法并比较了递归和非递归的效率。
比较结果如下:
测试次数50000
Tree.InOrder(递归) 用时(ms):94
Tree.InOrder(非递归) 用时(ms):57
BubbleSort 用时(ms):6648
SelectSort 用时(ms):2433
冒泡排序与二叉树结果一致?:true
选择排序与二叉树结果一致?:true
冒泡排序与选择排序结果一致?:true
递归与非递归结果一致?:true
结论:非递归的写法性能更好
回答已经提交成功,正在审核。 请于 我的回答 处查看回答记录,谢谢
2024-01-02
英雄BST排序
回答已经提交成功,正在审核。 请于 我的回答 处查看回答记录,谢谢
2023-12-04
英雄二叉树
2023-09-23
练习-英雄二叉树
2022-09-22
快速排序是神
提问太多,页面渲染太慢,为了加快渲染速度,本页最多只显示几条提问。还有 126 条以前的提问,请 点击查看
提问之前请登陆
提问已经提交成功,正在审核。 请于 我的提问 处查看提问记录,谢谢
|