二叉树-查找指定节点

（1）请编写前序查找，中序查找和后序查找的方法。

（2）并分别使用三种查找方式，查找 heroNO = 5 的节点

（3）并分析各种查找方式，分别比较了多少次

前序查找思路

（1）先判断当前结点的no是否等于要查找的。

（2）如果相等，则返回当前节点。

（3）如果不相等，则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找。

（4）如果左递归前序查找，找到结点，则返回，否则就继续判断，当前的结点的右子节点是否为空，如果不为空，则继续向右递归前序查找。

中序查找思路

（1）判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找。

（2）如果找到了，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点，否则继续进行右递归的中序查找。

（3）如果右递归中序查找，找到就返回，否则返回null。

后序查找思路

（1）判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找。

（2）如果找到了，则返回，如果没有找到，就判断当前结点的右子节点是否为空，如果不为空，则右递归进行后序查找，如果找到就返回。

（3）如果没有找到，就和当前结点进行，如果是就返回，否则返回null

代码实现

public class BinaryTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //先需要创建一颗二叉树
        BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
        
        //创建需要的结点
        HeroNode root = new HeroNode(1, "宋江");
        HeroNode node2 = new HeroNode(2, "吴用");
        HeroNode node3 = new HeroNode(3, "卢俊义");
        HeroNode node4 = new HeroNode(4, "林冲");
        HeroNode node5 = new HeroNode(5, "关胜");

        //说明，我们先手动创建该二叉树，后面我们学习递归的方式创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node3.setRight(node4);
        node3.setLeft(node5);
        binaryTree.setRoot(root);
        
        //测试
        System.out.println("前序遍历"); // 1,2,3,5,4
        binaryTree.preOrder();
        
        //测试
        System.out.println("中序遍历");
        binaryTree.infixOrder(); // 2,1,5,3,4
        
        //测试
        System.out.println("后序遍历");
        binaryTree.postOrder(); // 2,5,4,3,1
        
        //前序遍历
        //前序遍历的次数 ：4
        // System.out.println("前序遍历方式~~~");
        // HeroNode resNode = binaryTree.preOrderSearch(5);
        // if (resNode != null) {
            // System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        // } else {
            // System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        // }
        
        //中序遍历查找
        //中序遍历 3 次
        // System.out.println("中序遍历方式~~~");
        // HeroNode resNode = binaryTree.infixOrderSearch(5);
        // if (resNode != null) {
            // System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        // } else {
            // System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        // }
        
        //后序遍历查找
        //后序遍历查找的次数 2 次
        System.out.println("后序遍历方式~~~");
        HeroNode resNode = binaryTree.postOrderSearch(5);
        if (resNode != null) {
            System.out.printf("找到了，信息为 no=%d name=%s", resNode.getNo(), resNode.getName());
        } else {
            System.out.printf("没有找到 no = %d 的英雄", 5);
        }
    }
}


//定义 BinaryTree 二叉树
class BinaryTree {

    private HeroNode root;
    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }
    
    //前序遍历
    public void preOrder() {
        if(this.root != null) {
            this.root.preOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    
    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if(this.root != null) {
            this.root.infixOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    
    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if(this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }
    
    //前序遍历
    public HeroNode preOrderSearch(int no) {
        if(root != null) {
            return root.preOrderSearch(no);
        } else {
            return null;
        }
    }
    
    //中序遍历
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        if(root != null) {
            return root.infixOrderSearch(no);
        }else {
            return null;
        }
    }
    
    //后序遍历
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        if(root != null) {
            return this.root.postOrderSearch(no);
        }else {
            return null;
        }
    }
}


//先创建 HeroNode 结点
class HeroNode {

    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left; //默认 null
    private HeroNode right; //默认 null
    
    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }
    
    public int getNo() {
        return no;
    }
    
    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }
    
    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }
    
    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }
    
    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + "]";
    }
    
    //编写前序遍历的方法
    public void preOrder() {
        System.out.println(this); //先输出父结点
        //递归向左子树前序遍历
        if(this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }
        
        //递归向右子树前序遍历
        if(this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {

        //递归向左子树中序遍历
        if(this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        
        //输出父结点
        System.out.println(this);
        
        //递归向右子树中序遍历
        if(this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
    
    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if(this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        if(this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }
    
    //前序遍历查找
    /**
    *
    * @param no 查找 no
    * @return 如果找到就返回该 Node ,如果没有找到返回 null
    */
    public HeroNode preOrderSearch(int no)  {
        System.out.println("进入前序遍历");
        //比较当前结点是不是
        if(this.no == no) {
            return this;
        }
        //1.则判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        //2.如果左递归前序查找，找到结点，则返回
        HeroNode resNode = null;
        if(this.left != null) {
            resNode = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null) {//说明我们左子树找到
            return resNode;
        }
        
        //1.左递归前序查找，找到结点，则返回，否继续判断，
        //2.当前的结点的右子节点是否为空，如果不空，则继续向右递归前序查找
        if(this.right != null) {
            resNode = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }

    //中序遍历查找
    public HeroNode infixOrderSearch(int no) {
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归中序查找
        HeroNode resNode = null;
        if(this.left != null) {
            resNode = this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入中序查找");
        //如果找到，则返回，如果没有找到，就和当前结点比较，如果是则返回当前结点
        if(this.no == no) {
            return this;
        }
        //否则继续进行右递归的中序查找
        if(this.right != null) {
            resNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return resNode;
    }
    
    //后序遍历查找
    public HeroNode postOrderSearch(int no) {
        //判断当前结点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归后序查找
        HeroNode resNode = null;
        if(this.left != null) {
            resNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null) {//说明在左子树找到
            return resNode;
        }
        //如果左子树没有找到，则向右子树递归进行后序遍历查找
        if(this.right != null) {
            resNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }
        if(resNode != null) {
            return resNode;
        }
        System.out.println("进入后序查找");
        //如果左右子树都没有找到，就比较当前结点是不是
        if(this.no == no) {
            return this;
        }
    return resNode;
    }
}