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  • Java存储结构实现
    2020-05-25 10:40:12
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    2019-08-08 01:02:04
    NULL 博文链接:https://zhengliang.iteye.com/blog/2145859
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  • Java 实现结构

    千次阅读 2021-02-12 09:34:11
    是一种非常重要的数据结构,其中二叉树是最常用到的,之前学的时候用的都是c++,很长时间没有用了也忘得差不多了,最近一直都在用Java,所以总结一下怎样用java来实现二叉树的数据结构,用二叉树来存一个数组。...

    树是一种非常重要的数据结构,其中二叉树是最常用到的,之前学的时候用的都是c++,很长时间没有用了也忘得差不多了,最近一直都在用Java,所以总结一下怎样用java来实现二叉树的数据结构,用二叉树来存一个数组。

    二叉树得特点有以下几个:1. 每个节点最多有两棵子树。2. 左子树和右子树是有顺序的,次序不能任意颠倒。3. 即使树中只有一课子树,也要区分他是左子树还是右子树;

    二叉树的遍历:是指从根结点出发,按照某种次序,依次访问二叉树中所有结点,使得每个结点被访问一次且仅被访问一次;二叉树的遍历方式有好多种,如果我们限制了从左到右的习惯方式,那么主要就有以下几种:前序遍历,中序遍历,后序遍历和层序遍历。

    二叉树的实现:二叉树也可以通过顺序存储和链式存储来实现;

    二叉树的顺序存储就是用一维数组存储二叉树中的结点,并且结点的存储位置,也就是数组的下标要能体现结点之间的逻辑关系,比如父结点与子结点的逻辑关系,子结点与子结点之间的关系;但顺序存储的实用性不强;所以一般采用链式存储;

    在Java中,采用类来声明树的节点 如下所示

    public class Node

    {

    private char

    key;  //

    数据

    private Node

    left, right;  //

    左右子结点

    public

    Node(char key)

    {

    this(key, null, null);

    }

    public

    Node(char key, Node left, Node right)

    {

    this.key = key;

    this.left = left;

    this.right = right;

    }

    public char

    getKey()

    {

    return key;

    }

    public void

    setKey(char key)

    {

    this.key = key;

    }

    public Node

    getLeft()

    {

    return left;

    }

    public void

    setLeft(Node left)

    {

    this.left = left;

    }

    public Node

    getRight()

    {

    return right;

    }

    public void

    setRight(Node right)

    {

    this.right = right;

    }

    }

    接下来就是创建一个二叉树,以及对二叉树进行前序遍历,中序遍历,后序遍历和层序遍历。

    public class Tree

    {

    protected

    Node root;

    public

    Tree(Node root)

    {

    this.root = root;

    }

    public Node

    getRoot()

    {

    return root;

    }

    //

    初始化,构造二叉树

    public

    static Node init()

    {

    Node a = new Node('A');

    Node b = new Node('B', null,

    a);

    Node c = new Node('C');

    Node d = new Node('D', b, c);

    Node e = new Node('E');

    Node f = new Node('F', e,

    null);

    Node g = new Node('G', null,

    f);

    Node h = new Node('H', d, g);

    return h;  //

    根结点

    }

    //

    访问节点

    public

    static void visit(Node p)

    {

    System.out.print(p.getKey() +

    " ");

    }

    //

    递归实现前序遍历

    protected

    static void preorder(Node p)

    {

    if (p != null)

    {

    visit(p);

    preorder(p.getLeft());

    preorder(p.getRight());

    }

    }

    //

    递归实现中序遍历

    protected

    static void inorder(Node p)

    {

    if (p != null)

    {

    inorder(p.getLeft());

    visit(p);

    inorder(p.getRight());

    }

    }

    //

    递归实现后序遍历

    protected

    static void postorder(Node p)

    {

    if (p != null)

    {

    postorder(p.getLeft());

    postorder(p.getRight());

    visit(p);

    }

    }

    //

    非递归实现前序遍历

    protected

    static void iterativePreorder(Node p)

    {

    Stack stack = new Stack();

    if (p != null)

    {

    stack.push(p);

    while (!stack.empty())

    {

    p =

    stack.pop();

    visit(p);

    if

    (p.getRight() != null)

    stack.push(p.getRight());

    if

    (p.getLeft() != null)

    stack.push(p.getLeft());

    }

    }

    }

    //

    非递归实现后序遍历

    protected

    static void iterativePostorder(Node p)

    {

    Node q = p;

    Stack stack = new Stack();

    while (p != null)

    {

    // 左子树入栈

    for (; p.getLeft() != null; p = p.getLeft())

    stack.push(p);

    // 当前结点无右子结点或右子结点已经输出

    while (p != null && (p.getRight() ==

    null || p.getRight() == q))

    {

    visit(p);

    q = p;

    // 记录上一个已输出结点

    if

    (stack.empty())

    return;

    p =

    stack.pop();

    }

    // 处理右子结点

    stack.push(p);

    p = p.getRight();

    }

    }

    //

    非递归实现中序遍历

    protected

    static void iterativeInorder(Node p)

    {

    Stack stack = new Stack();

    while (p != null)

    {

    while (p != null)

    {

    if

    (p.getRight() != null)

    stack.push(p.getRight());

    // 当前结点右子结点入栈

    stack.push(p);  // 当前结点入栈

    p =

    p.getLeft();

    }

    p = stack.pop();

    while (!stack.empty() && p.getRight() ==

    null)

    {

    visit(p);

    p =

    stack.pop();

    }

    visit(p);

    if (!stack.empty())

    p =

    stack.pop();

    else

    p = null;

    }

    }

    }

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  • 那么在选择了省市县中的某一个城市 ,存储到数据库中需要存储所选城市的代码。所以需要一个能将JSON数据(一般存储在javascript脚本中)结构全部导入到数据库中的功能。 JSON的特点是支持层级结构、支持数组表示的...

            在网站开发中经常遇到级联数据的展示,比如选择城市的时候弹出的省市县选择界面。很多前端制作人员习惯于从JSON中而不是从数据库中获取省市县数据。那么在选择了省市县中的某一个城市 ,存储到数据库中需要存储所选城市的代码。所以需要一个能将JSON数据(一般存储在javascript脚本中)结构全部导入到数据库中的功能。

           JSON的特点是支持层级结构、支持数组表示的对象 。下面的示例介绍如何将JSON的省市县数据保存到数据库中,实现原理非常简单,就是利用JSON的java工具包API,将层次结构的JSON对象数组通过递归的方式首选转换为Java对象数组,然后保存到数据库中。

          实现步骤是:

        (一)首先定义一个JsonItem实体类:

    package org.openjweb.core.entity;

    public class JsonItem
    {
     private String sub_id;
     private String sub_name;
     private JsonItem[] items;
     
     public JsonItem[] getItems() {
      return items;
     }
     public void setItems(JsonItem[] items) {
      this.items = items;
     }
     public String getSub_id() {
      return sub_id;
     }
     public void setSub_id(String sub_id) {
      this.sub_id = sub_id;
     }
     public String getSub_name() {
      return sub_name;
     }
     public void setSub_name(String sub_name) {
      this.sub_name = sub_name;
     }
     
    }

    (二)定义一个工具类,在工具类中读取Json数据文件,并进行递归调用 :

     

     public static String importJson(String fullFileName,String jsonType,String encoding,HttpServletRequest request) throws Exception
     {
      //Json转换为实体类参考:http://www.cnblogs.com/hoojo/archive/2011/04/21/2023805.html
      String sReturn = "";
      String jsonData = "";
      try
      {
       jsonData = FileUtil.getTextFileContent(fullFileName, encoding);
      }
      catch(Exception ex)
      {
       sReturn ="读Json文件失败!";
      }
      
      //获取rootId
      //logger.info("");
      jsonData = jsonData.replace("\"items\":\"\"", ""); //去掉空的 items
      String parentId = jsonData.substring(jsonData.indexOf("\"id\":")+5);
      parentId = parentId.substring(0,parentId.indexOf(",")).trim();
      parentId = parentId.replace("\"", "");
      logger.info("root id=="+parentId);
      String parentName = jsonData.substring(jsonData.indexOf("\"name\":")+7);
      parentName = parentName.substring(0,parentName.indexOf(",")).trim();
      parentName = parentName.replace("\"", "");
      logger.info("root Name=="+parentName);
      String rootData = jsonData.substring(jsonData.indexOf("\"items\":")+8,jsonData.lastIndexOf("}"));
      rootData = jsonData.substring(jsonData.indexOf("[")+1,jsonData.lastIndexOf("]"));
      //不同json的id,name表示不一样,统一换成sub_id,subname以便与JsonItem的类属性匹配
            //  替换后方便统一处理
      rootData = rootData.replace("city_id", "sub_id");
      rootData = rootData.replace("sub_city", "sub_name");
      rootData = rootData.replace("city", "sub_name");
      
      rootData = rootData.replace("sub_txt", "sub_name");
      
      rootData = rootData.replace("sub_industry", "sub_name");
      rootData = rootData.replace("industry_id", "sub_id");
      rootData = rootData.replace("industry", "sub_name");
      
      rootData = rootData.replace("sub_profession", "sub_name");
      rootData = rootData.replace("profession_id", "sub_id");
      rootData = rootData.replace("profession", "sub_name");
      
      
      
      //将rootData转换为array
      rootData =  "[" + rootData + "]";
      try
      {
       FileUtil.str2file(rootData, "d:/jsonData.txt", "utf-8");//存储到磁盘检查字符串转换是否正确
      }
      catch(Exception ex)
      {
       
      }
      JSONArray jsonArray = JSONArray.fromObject(rootData);
      Object[] os = jsonArray.toArray();
      JsonItem[] items = (JsonItem[]) JSONArray.toArray(jsonArray, JsonItem.class);
            
            saveJsonEnt(jsonType,parentId,parentName,"-1",new Long(1));
           
      dealJson(items,parentId,jsonType,new Long(1));
            return sReturn ;
     }
     
     private static void saveJsonEnt (String jsonType,String jsonId,String jsonName,String parentId,Long levelId) throws Exception
     {
      logger.info(jsonType+"/"+jsonId+"/"+jsonName+"/"+parentId+"/"+String.valueOf(levelId));
      CommJsonData ent = new CommJsonData();
      ent.setJsonType(jsonType);
      ent.setJsonCode(jsonId);
      ent.setJsonName(jsonName);
      ent.setRowId(StringUtil.getUUID());
      ent.setParentCode(parentId);
      ent.setLevelId(levelId);
      IDBSupportService service = (IDBSupportService)ServiceLocator.getBean("IDBSupportService3");
      service.saveOrUpdate(ent);
      
     }
     
      private static String dealJson(JsonItem[] jsonItem,String parentId,String jsonType,Long level)
     {
      String sReturn = "";
      if(jsonItem!=null&&jsonItem.length>0)
      {
       for(int i=0;i<jsonItem.length;i++)
       {
        JsonItem ent = jsonItem[i];
        //System.out.println(ent.getSub_id());
        //System.out.println(ent.getSub_name());
           try
           {
            saveJsonEnt(jsonType,ent.getSub_id(),ent.getSub_name(),parentId,level+1);
           }
           catch(Exception ex)
           {
            ex.printStackTrace();
           }
        if(ent.getItems()!=null)
        {
         //System.out.println("子项数:"+ent.getItems().length);
         dealJson(ent.getItems(),ent.getSub_id(),jsonType,level+1);
        }
        else
        {
         //System.out.println("没有子项!");
        }
       }
      }
      //此函数
      return sReturn ;
      
     
     } 

    示例数据(部分):

     

    {
      "name": "全国",
      "id": "0000000000",
      "description": "崇德易城市数据",
      "modified": "2012年08月",
      "copyright": "http://www.chongdeyi.com/",
      "items": [
      {
       "city": "北京市",
       "city_id": "1001000000",
       "items": [
       {
        "sub_city":"东城区",
        "sub_id":"2001001000"
       },
       {
        "sub_city":"西城区",
        "sub_id":"2001002000"
       },
       {
        "sub_city":"朝阳区",
        "sub_id":"2001006000"
       },
       {
        "sub_city":"丰台区",
        "sub_id":"2001007000"
       },
       {
        "sub_city":"石景山区",
        "sub_id":"2001008000"
       },
       {
        "sub_city":"海淀区",
        "sub_id":"2001009000"
       },
       {
        "sub_city":"门头沟区",
        "sub_id":"2001010000"
       },
       {
        "sub_city":"房山区",
        "sub_id":"2001011000"
       },
       {
        "sub_city":"通州区",
        "sub_id":"2001012000"
       },
       {
        "sub_city":"顺义区",
        "sub_id":"2001013000"
       },
       {
        "sub_city":"昌平区",
        "sub_id":"2001014000"
       },
       {
        "sub_city":"大兴区",
        "sub_id":"2001015000"
       },
       {
        "sub_city":"怀柔区",
        "sub_id":"2001016000"
       },
       {
        "sub_city":"平谷区",
        "sub_id":"2001017000"
       },
       {
        "sub_city":"延庆县",
        "sub_id":"2001018000"
       },
       {
        "sub_city":"密云县",
        "sub_id":"2001019000"
       }]
      },{
       "city": "天津市",
       "city_id": "1002000000",
       "items": [
       {
        "sub_city":"和平区",
        "sub_id":"2002001000"
       },

    。。。

     

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  • Java数据结构-存储结构

    千次阅读 2015-07-23 00:06:45
    的定义:n(n>=0)个节点的有限集。 n=0时称为空。 n!=0时为非空,有且仅有一个特定的节点——根;n>1时,其它节点可以分为m(m>0)个互不相交的有限集T1~Tm,其中每一个集合本身又是一棵,并且称为根的子树...

    树的定义:n(n>=0)个节点的有限集。

    1. n=0时称为空树。
    2. n!=0时为非空树,有且仅有一个特定的节点——根;n>1时,其它节点可以分为m(m>0)个互不相交的有限集T1~Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并且称为根的子树。

    树的一些基本术语:

    1. 树的结点:由一个数据元素和若干个指向其子树的分支组成。
    2. 结点的度:结点所拥有的子树的个数(即分支数)称为该结点的度。
    3. 叶子结点:度为0的结点称为叶子结点,或者称为终端结点。
    4. 分支结点:度不为0的结点称为分支结点,或者称为非终端结点。一棵树的结点由叶子结点和分支结点组成。
    5. 孩子、双亲、兄弟:树中一个结点的子树的根结点称为这个结点的孩子;这个结点称为它孩子结点的双亲;具有同一个双亲的孩子结点互称为兄弟。
    6. 路径、路径长度:如果一棵树的一串结点n1,n2,…,nk有如下关系:结点ni是ni+1的父结点(i为1~k,不等于k的值),就把n1,n2,…,nk称为一条由n1至nk的路径。路径长度是指路径上经过的边的数量,所以这条路径的长度是k-1。
    7. 祖先、子孙:在树中,如果有一条路径从结点M到结点N,那么M就称为N的祖先,而N称为M的子孙。
    8. 结点的层数:规定树的根结点的层数为1,其余结点的层数等于它双亲结点的层数加1。
    9. 树的深度(高度):树中所有结点中的最大层数称为树的深度。
    10. 树的度:树中各结点中度的最大值称为该树的度。
    11. 有序树、无序树:如果一棵树中结点的各子树从左到右都是有次序的,不能交换的,称这棵树为有序树;反之为无序树。
    12. 森林:m(m>=0)棵互不相交的树的集合。
    13. 同构:对于两棵树,若通过对各结点适当重命名,就可以使这两棵树完全相等(结点对应相等,结点关系也相等),称这两棵树同构。
    14. 层序编号:将书中结点按照从上层到下层、同层从左到右的次序依次给它们编号1开始的自然数。

    线性结构和树结构的比较:

    树的存储结构:
    双亲表示法:
    (用一组连续空间来存储树的结点)
    在每个结点中,附设一个指示器指示其双亲结点到链表中的位置。
    结点的结构如下:

    下面演示一下双亲表示法:约定根结点的指针域设为-1;

    这个方法通过结点只要花O(1)的时间就可以访问到此结点双亲结点,但是要找到其孩子结点却需要遍历整棵树。需要改进;
    改进版一:增加最左孩子(长子)结点指针域;如下:

    改进版二:增加右兄弟结点指针域;如下:

    可以根据需求来进行改进,灵活的设计存储结构。

    多重链表表示法:
    (用多重链表来实现)
    每个结点有多个指针,其中每个指针指向一棵子树的根结点,这种方法叫多重链表表示法。
    方案一:
    指针域的个数等于树的度;结构如下:

    举例上图的树的度为3,所以指针域的个数为3,方法的实现如下:

    解释:对于树中各结点的度相差很大时,是很浪费空间的;如果各结点的度相差很小时,空间是被充分利用的。
    根据按需分配空间的想法,于是我们有了第二组方案。
    方案二:
    每个结点指针域的个数等于该结点的度,通过设置一个位置来存储结点指针域的个数;结构如下:

    于是乎上述图可以画出该方案的实现:

    解释:该方法客服了空间上的浪费,但是由于链表的结构不同以及需要维护结点的度的数值,因此在运算上就是在时间上有所消耗。

    孩子表示法:
    利用数组来存放数组的结点,利用单链表来存放结点的孩子结点。
    演示上述图例结构如下:

    解释:
    表头数组的的结构;data是数据域,存储结点的数据信息;firstchild是头指针,存储该结点的孩子链表的头指针。
    孩子链表的结构:child是数据域,存储某个结点在表头数组中的下标;next是指针域,用来存储指向某结点的下一个孩子结点的指针。

    改进版:孩子双亲表示法:
    在表头数组中增加一个parent域,用来保存指向双亲结点的指针。

    孩子兄弟表示法:
    结构如下:

    解释:data是数据域;firstchild为指针域,存储该结点的长子的存储地址,rightsib是指针域,存储该结点的右兄弟结点的存储地址。
    这样上述图中所述树的实现如下:

    如果想找到双亲,可以增加一个双亲指针。

    后续继续讲解二叉树。

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