是否有一个良好的可用（标准Java）数据结构来表示Java中的树？
具体来说，我需要代表以下内容：
是否有可用的结构，或者我是否需要创建自己的结构（如果是这样，实施建议会很棒）。
答案 0 :(得分：285)
这里：
public class Tree<T> {
private Node<T> root;
public Tree(T rootData) {
root = new Node<T>();
root.data = rootData;
root.children = new ArrayList<Node<T>>();
}
public static class Node<T> {
private T data;
private Node<T> parent;
private List<Node<T>> children;
}
}
这是一个可用于String或任何其他对象的基本树结构。实现简单的树来完成你需要的工作是相当容易的。
您需要添加的是添加，删除，遍历和构造函数的方法。 Node是Tree的基本构建块。
答案 1 :(得分：111)
另一种树形结构：
public class TreeNode<T> implements Iterable<TreeNode<T>> {
T data;
TreeNode<T> parent;
List<TreeNode<T>> children;
public TreeNode(T data) {
this.data = data;
this.children = new LinkedList<TreeNode<T>>();
}
public TreeNode<T> addChild(T child) {
TreeNode<T> childNode = new TreeNode<T>(child);
childNode.parent = this;
this.children.add(childNode);
return childNode;
}
// other features ...
}
样本用法：
TreeNode<String> root = new TreeNode<String>("root");
{
TreeNode<String> node0 = root.addChild("node0");
TreeNode<String> node1 = root.addChild("node1");
TreeNode<String> node2 = root.addChild("node2");
{
TreeNode<String> node20 = node2.addChild(null);
TreeNode<String> node21 = node2.addChild("node21");
{
TreeNode<String> node210 = node20.addChild("node210");
}
}
}
<强>奖金
参见完全成熟的树：
答案 2 :(得分：96)
在JDK中实际上有一个非常好的树结构。
查看javax.swing.tree，TreeModel和TreeNode。它们被设计为与JTreePanel一起使用，但它们实际上是一个非常好的树实现，并且没有什么能阻止你在摆动界面中使用它。
请注意，从Java 9开始，您可能不希望使用这些类，因为它们不会出现在'Compact profiles'中。
答案 3 :(得分：44)
这个怎么样？
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
/**
* @author ycoppel@google.com (Yohann Coppel)
*
* @param <T>
* Object's type in the tree.
*/
public class Tree<T> {
private T head;
private ArrayList<Tree<T>> leafs = new ArrayList<Tree<T>>();
private Tree<T> parent = null;
private HashMap<T, Tree<T>> locate = new HashMap<T, Tree<T>>();
public Tree(T head) {
this.head = head;
locate.put(head, this);
}
public void addLeaf(T root, T leaf) {
if (locate.containsKey(root)) {
locate.get(root).addLeaf(leaf);
} else {
addLeaf(root).addLeaf(leaf);
}
}
public Tree<T> addLeaf(T leaf) {
Tree<T> t = new Tree<T>(leaf);
leafs.add(t);
t.parent = this;
t.locate = this.locate;
locate.put(leaf, t);
return t;
}
public Tree<T> setAsParent(T parentRoot) {
Tree<T> t = new Tree<T>(parentRoot);
t.leafs.add(this);
this.parent = t;
t.locate = this.locate;
t.locate.put(head, this);
t.locate.put(parentRoot, t);
return t;
}
public T getHead() {
return head;
}
public Tree<T> getTree(T element) {
return locate.get(element);
}
public Tree<T> getParent() {
return parent;
}
public Collection<T> getSuccessors(T root) {
Collection<T> successors = new ArrayList<T>();
Tree<T> tree = getTree(root);
if (null != tree) {
for (Tree<T> leaf : tree.leafs) {
successors.add(leaf.head);
}
}
return successors;
}
public Collection<Tree<T>> getSubTrees() {
return leafs;
}
public static <T> Collection<T> getSuccessors(T of, Collection<Tree<T>> in) {
for (Tree<T> tree : in) {
if (tree.locate.containsKey(of)) {
return tree.getSuccessors(of);
}
}
return new ArrayList<T>();
}
@Override
public String toString() {
return printTree(0);
}
private static final int indent = 2;
private String printTree(int increment) {
String s = "";
String inc = "";
for (int i = 0; i < increment; ++i) {
inc = inc + " ";
}
s = inc + head;
for (Tree<T> child : leafs) {
s += "\n" + child.printTree(increment + indent);
}
return s;
}
}
答案 4 :(得分：23)
我wrote一个处理通用树的小库。它比摇摆的东西轻得多。我也有一个maven project。
答案 5 :(得分：17)
public class Tree {
private List<Tree> leaves = new LinkedList<Tree>();
private Tree parent = null;
private String data;
public Tree(String data, Tree parent) {
this.data = data;
this.parent = parent;
}
}
显然，您可以添加实用程序方法来添加/删除子项。
答案 6 :(得分：15)
首先应该定义一个树（对于域），最好先定义接口。并非所有树结构都是可修改的，能够添加并且删除节点应该是一个可选功能，因此我们为此创建了一个额外的界面。
不需要创建包含值的节点对象，实际上我认为这是大多数树实现中的主要设计缺陷和开销。如果你看一下Swing，TreeModel没有节点类（只有DefaultTreeModel使用TreeNode），因为它们并不是真的需要。
public interface Tree <N extends Serializable> extends Serializable {
List<N> getRoots ();
N getParent (N node);
List<N> getChildren (N node);
}
可变树结构（允许添加和删除节点）：
public interface MutableTree <N extends Serializable> extends Tree<N> {
boolean add (N parent, N node);
boolean remove (N node, boolean cascade);
}
鉴于这些接口，使用树的代码不必太在意树的实现方式。这允许您使用通用实现以及专用，通过将函数委托给另一个API来实现树。
示例：文件树结构
public class FileTree implements Tree<File> {
@Override
public List<File> getRoots() {
return Arrays.stream(File.listRoots()).collect(Collectors.toList());
}
@Override
public File getParent(File node) {
return node.getParentFile();
}
@Override
public List<File> getChildren(File node) {
if (node.isDirectory()) {
File[] children = node.listFiles();
if (children != null) {
return Arrays.stream(children).collect(Collectors.toList());
}
}
return Collections.emptyList();
}
}
示例：通用树结构（基于父/子关系）：
public class MappedTreeStructure<N extends Serializable> implements MutableTree<N> {
public static void main(String[] args) {
MutableTree<String> tree = new MappedTreeStructure<>();
tree.add("A", "B");
tree.add("A", "C");
tree.add("C", "D");
tree.add("E", "A");
System.out.println(tree);
}
private final Map<N, N> nodeParent = new HashMap<>();
private final LinkedHashSet<N> nodeList = new LinkedHashSet<>();
private void checkNotNull(N node, String parameterName) {
if (node == null)
throw new IllegalArgumentException(parameterName + " must not be null");
}
@Override
public boolean add(N parent, N node) {
checkNotNull(parent, "parent");
checkNotNull(node, "node");
// check for cycles
N current = parent;
do {
if (node.equals(current)) {
throw new IllegalArgumentException(" node must not be the same or an ancestor of the parent");
}
} while ((current = getParent(current)) != null);
boolean added = nodeList.add(node);
nodeList.add(parent);
nodeParent.put(node, parent);
return added;
}
@Override
public boolean remove(N node, boolean cascade) {
checkNotNull(node, "node");
if (!nodeList.contains(node)) {
return false;
}
if (cascade) {
for (N child : getChildren(node)) {
remove(child, true);
}
} else {
for (N child : getChildren(node)) {
nodeParent.remove(child);
}
}
nodeList.remove(node);
return true;
}
@Override
public List<N> getRoots() {
return getChildren(null);
}
@Override
public N getParent(N node) {
checkNotNull(node, "node");
return nodeParent.get(node);
}
@Override
public List<N> getChildren(N node) {
List<N> children = new LinkedList<>();
for (N n : nodeList) {
N parent = nodeParent.get(n);
if (node == null && parent == null) {
children.add(n);
} else if (node != null && parent != null && parent.equals(node)) {
children.add(n);
}
}
return children;
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
dumpNodeStructure(builder, null, "- ");
return builder.toString();
}
private void dumpNodeStructure(StringBuilder builder, N node, String prefix) {
if (node != null) {
builder.append(prefix);
builder.append(node.toString());
builder.append('\n');
prefix = " " + prefix;
}
for (N child : getChildren(node)) {
dumpNodeStructure(builder, child, prefix);
}
}
}
答案 7 :(得分：10)
您可以使用Java的任何XML API作为文档和节点......因为XML是带有字符串的树结构
答案 8 :(得分：10)
没有回答提到过度简化但有效的代码，所以这里是：
public class TreeNodeArray<T> {
public T value;
public final java.util.List<TreeNodeArray<T>> kids = new java.util.ArrayList<TreeNodeArray<T>>();
}
答案 9 :(得分：7)
与Gareth的回答一样，请查看DefaultMutableTreeNode。它不是通用的，但在其他方面似乎符合要求。即使它在javax.swing包中，它也不依赖于任何AWT或Swing类。实际上，源代码实际上有注释// ISSUE: this class depends on nothing in AWT -- move to java.util?
答案 10 :(得分：7)
Java中有一些树数据结构，例如JDK Swing中的DefaultMutableTreeNode，Stanford解析器包中的Tree以及其他玩具代码。但这些都不足以满足一般目的。
Java-tree项目尝试在Java中提供另一个通用树数据结构。这和其他人的区别是
答案 11 :(得分：6)
如果您正在进行白板编码，采访，或者甚至只是计划使用树，那么这些问题的详细程度都会有所不同。
应该进一步说，树不在那里的原因，例如，Pair（可以说是相同的），是因为你应该使用它将数据封装在类中，和最简单的实现如下：
/***
/* Within the class that's using a binary tree for any reason. You could
/* generalize with generics IFF the parent class needs different value types.
*/
private class Node {
public String value;
public Node[] nodes; // Or an Iterable<Node> nodes;
}
这对于任意宽度树来说都是如此。
如果你想要一个二叉树，它通常更容易用于命名字段：
private class Node { // Using package visibility is an option
String value;
Node left;
Node right;
}
或者如果你想要一个特里：
private class Node {
String value;
Map<char, Node> nodes;
}
现在你说你想要
在给定表示给定节点的输入字符串的情况下能够获取所有子节点（某种列表或字符串数组）
这听起来像是你的作业 但是，因为我有理由相信任何截止日期已经过去了......
import java.util.Arrays;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class kidsOfMatchTheseDays {
static private class Node {
String value;
Node[] nodes;
}
// Pre-order; you didn't specify.
static public List<String> list(Node node, String find) {
return list(node, find, new ArrayList<String>(), false);
}
static private ArrayList<String> list(
Node node,
String find,
ArrayList<String> list,
boolean add) {
if (node == null) {
return list;
}
if (node.value.equals(find)) {
add = true;
}
if (add) {
list.add(node.value);
}
if (node.nodes != null) {
for (Node child: node.nodes) {
list(child, find, list, add);
}
}
return list;
}
public static final void main(String... args) {
// Usually never have to do setup like this, so excuse the style
// And it could be cleaner by adding a constructor like:
// Node(String val, Node... children) {
// value = val;
// nodes = children;
// }
Node tree = new Node();
tree.value = "root";
Node[] n = {new Node(), new Node()};
tree.nodes = n;
tree.nodes[0].value = "leftish";
tree.nodes[1].value = "rightish-leafy";
Node[] nn = {new Node()};
tree.nodes[0].nodes = nn;
tree.nodes[0].nodes[0].value = "off-leftish-leaf";
// Enough setup
System.out.println(Arrays.toString(list(tree, args[0]).toArray()));
}
}
这可以让你使用：
$ java kidsOfMatchTheseDays leftish
[leftish, off-leftish-leaf]
$ java kidsOfMatchTheseDays root
[root, leftish, off-leftish-leaf, rightish-leafy]
$ java kidsOfMatchTheseDays rightish-leafy
[rightish-leafy]
$ java kidsOfMatchTheseDays a
[]
答案 12 :(得分：5)
由于问题要求提供可用的数据结构，因此可以从列表或数组构建树：
Object[] tree = new Object[2];
tree[0] = "Hello";
{
Object[] subtree = new Object[2];
subtree[0] = "Goodbye";
subtree[1] = "";
tree[1] = subtree;
}
instanceof可用于确定元素是子树还是终端节点。
答案 13 :(得分：5)
public abstract class Node {
List<Node> children;
public List<Node> getChidren() {
if (children == null) {
children = new ArrayList<>();
}
return chidren;
}
}
尽可能简单易用。要使用它，请扩展它：
public class MenuItem extends Node {
String label;
String href;
...
}
答案 14 :(得分：3)
我写了一个小小的＃Tree;＆＃34;基于＆＃34; HashMap＆＃34;的课程支持添加路径：
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
public class TreeMap<T> extends LinkedHashMap<T, TreeMap<T>> {
public void put(T[] path) {
LinkedList<T> list = new LinkedList<>();
for (T key : path) {
list.add(key);
}
return put(list);
}
public void put(LinkedList<T> path) {
if (path.isEmpty()) {
return;
}
T key = path.removeFirst();
TreeMap<T> val = get(key);
if (val == null) {
val = new TreeMap<>();
put(key, val);
}
val.put(path);
}
}
它可用于存储类型＆＃34; T＆＃34; （通用），但（还）不支持在其节点中存储额外数据。如果您有这样的文件：
root, child 1
root, child 1, child 1a
root, child 1, child 1b
root, child 2
root, child 3, child 3a
然后你可以通过执行：
使它成为一棵树TreeMap<String> root = new TreeMap<>();
Scanner scanner = new Scanner(new File("input.txt"));
while (scanner.hasNextLine()) {
root.put(scanner.nextLine().split(", "));
}
你会得到一棵漂亮的树。应该很容易适应您的需求。
答案 15 :(得分：3)
例如：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
*
* @author X2
*
* @param <T>
*/
public class HisTree<T>
{
private Node<T> root;
public HisTree(T rootData)
{
root = new Node<T>();
root.setData(rootData);
root.setChildren(new ArrayList<Node<T>>());
}
}
class Node<T>
{
private T data;
private Node<T> parent;
private List<Node<T>> children;
public T getData() {
return data;
}
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
public Node<T> getParent() {
return parent;
}
public void setParent(Node<T> parent) {
this.parent = parent;
}
public List<Node<T>> getChildren() {
return children;
}
public void setChildren(List<Node<T>> children) {
this.children = children;
}
}
答案 16 :(得分：2)
Java中没有适合您要求的特定数据结构。您的要求非常具体，因此您需要设计自己的数据结构。根据您的要求，任何人都可以说您需要某种具有某些特定功能的n-ary树。您可以通过以下方式设计数据结构：
我建议你在一个类中编写节点的结构，比如Class Node {String value;在另一个NodeUtils类中列出children;}和所有其他方法，如search，insert和getChildren，这样你也可以传递树的根来对特定的树执行操作，如： class NodeUtils {public static Node search（Node root，String value）{//执行BFS并返回Node}
答案 17 :(得分：2)
过去我刚刚使用了嵌套地图。这就是我今天使用的，它非常简单，但它符合我的需要。也许这会有助于另一个人。
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonValue;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
/**
* Created by kic on 16.07.15.
*/
public class NestedMap<K, V> {
private final Map root = new HashMap<>();
public NestedMap<K, V> put(K key) {
Object nested = root.get(key);
if (nested == null || !(nested instanceof NestedMap)) root.put(key, nested = new NestedMap<>());
return (NestedMap<K, V>) nested;
}
public Map.Entry<K,V > put(K key, V value) {
root.put(key, value);
return (Map.Entry<K, V>) root.entrySet().stream().filter(e -> ((Map.Entry) e).getKey().equals(key)).findFirst().get();
}
public NestedMap<K, V> get(K key) {
return (NestedMap<K, V>) root.get(key);
}
public V getValue(K key) {
return (V) root.get(key);
}
@JsonValue
public Map getRoot() {
return root;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
NestedMap<String, Integer> test = new NestedMap<>();
test.put("a").put("b").put("c", 12);
Map.Entry<String, Integer> foo = test.put("a").put("b").put("d", 12);
test.put("b", 14);
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
System.out.println(mapper.writeValueAsString(test));
foo.setValue(99);
System.out.println(mapper.writeValueAsString(test));
System.out.println(test.get("a").get("b").getValue("d"));
}
}
答案 18 :(得分：2)
// TestTree.java
// A simple test to see how we can build a tree and populate it
//
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.tree.*;
public class TestTree extends JFrame {
JTree tree;
DefaultTreeModel treeModel;
public TestTree( ) {
super("Tree Test Example");
setSize(400, 300);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
}
public void init( ) {
// Build up a bunch of TreeNodes. We use DefaultMutableTreeNode because the
// DefaultTreeModel can use it to build a complete tree.
DefaultMutableTreeNode root = new DefaultMutableTreeNode("Root");
DefaultMutableTreeNode subroot = new DefaultMutableTreeNode("SubRoot");
DefaultMutableTreeNode leaf1 = new DefaultMutableTreeNode("Leaf 1");
DefaultMutableTreeNode leaf2 = new DefaultMutableTreeNode("Leaf 2");
// Build our tree model starting at the root node, and then make a JTree out
// of it.
treeModel = new DefaultTreeModel(root);
tree = new JTree(treeModel);
// Build the tree up from the nodes we created.
treeModel.insertNodeInto(subroot, root, 0);
// Or, more succinctly:
subroot.add(leaf1);
root.add(leaf2);
// Display it.
getContentPane( ).add(tree, BorderLayout.CENTER);
}
public static void main(String args[]) {
TestTree tt = new TestTree( );
tt.init( );
tt.setVisible(true);
}
}
答案 19 :(得分：2)
我编写了一个与Java8很好地兼容的树库，它没有其他依赖项。它还提供了对函数式编程的一些想法的宽松解释，并允许您映射/过滤/修剪/搜索整个树或子树。
https://github.com/RutledgePaulV/prune
实现并没有对索引做任何特别的事情，并且我没有偏离递归，因此大树的性能可能会降低并且你可能会破坏堆栈。但如果您只需要一个中小深度的简单树，我认为它的效果非常好。它提供了一个理智的（基于值）的相等定义，它还有一个toString实现，可以让你可视化树！
答案 20 :(得分：2)
您可以使用作为Jakarta项目一部分的Apache JMeter中包含的HashTree类。
HashTree类包含在org.apache.jorphan.collections包中。虽然此软件包未在JMeter项目之外发布，但您可以轻松获取：
1）下载JMeter sources。
2）创建一个新包。
3）复制/ src / jorphan / org / apache / jorphan / collections /。除Data.java之外的所有文件
4）复制/src/jorphan/org/apache/jorphan/util/JOrphanUtils.java
5）HashTree已准备好使用。
答案 21 :(得分：1)
您可以在java.util。*中使用TreeSet类。它像Binary搜索树一样工作，所以它已经排序了。 TreeSet类实现Iterable，Collection和Set接口。您可以使用迭代器遍历树，就像集合一样。
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<String>();
Iterator<String> it = treeSet.Iterator();
while(it.hasNext()){
...
}
答案 22 :(得分：1)
请检查以下代码，我使用了Tree数据结构，而不使用Collection类。代码可能有错误/改进，但请仅用于参考
package com.datastructure.tree;
public class BinaryTreeWithoutRecursion <T> {
private TreeNode<T> root;
public BinaryTreeWithoutRecursion (){
root = null;
}
public void insert(T data){
root =insert(root, data);
}
public TreeNode<T> insert(TreeNode<T> node, T data ){
TreeNode<T> newNode = new TreeNode<>();
newNode.data = data;
newNode.right = newNode.left = null;
if(node==null){
node = newNode;
return node;
}
Queue<TreeNode<T>> queue = new Queue<TreeNode<T>>();
queue.enque(node);
while(!queue.isEmpty()){
TreeNode<T> temp= queue.deque();
if(temp.left!=null){
queue.enque(temp.left);
}else
{
temp.left = newNode;
queue =null;
return node;
}
if(temp.right!=null){
queue.enque(temp.right);
}else
{
temp.right = newNode;
queue =null;
return node;
}
}
queue=null;
return node;
}
public void inOrderPrint(TreeNode<T> root){
if(root!=null){
inOrderPrint(root.left);
System.out.println(root.data);
inOrderPrint(root.right);
}
}
public void postOrderPrint(TreeNode<T> root){
if(root!=null){
postOrderPrint(root.left);
postOrderPrint(root.right);
System.out.println(root.data);
}
}
public void preOrderPrint(){
preOrderPrint(root);
}
public void inOrderPrint(){
inOrderPrint(root);
}
public void postOrderPrint(){
inOrderPrint(root);
}
public void preOrderPrint(TreeNode<T> root){
if(root!=null){
System.out.println(root.data);
preOrderPrint(root.left);
preOrderPrint(root.right);
}
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
BinaryTreeWithoutRecursion <Integer> ls= new BinaryTreeWithoutRecursion <>();
ls.insert(1);
ls.insert(2);
ls.insert(3);
ls.insert(4);
ls.insert(5);
ls.insert(6);
ls.insert(7);
//ls.preOrderPrint();
ls.inOrderPrint();
//ls.postOrderPrint();
}
}
答案 23 :(得分：-1)
Tree的自定义树实现，不使用Collection框架。 它包含Tree实现中所需的不同基本操作。
class Node {
int data;
Node left;
Node right;
public Node(int ddata, Node left, Node right) {
this.data = ddata;
this.left = null;
this.right = null;
}
public void displayNode(Node n) {
System.out.print(n.data + " ");
}
}
class BinaryTree {
Node root;
public BinaryTree() {
this.root = null;
}
public void insertLeft(int parent, int leftvalue ) {
Node n = find(root, parent);
Node leftchild = new Node(leftvalue, null, null);
n.left = leftchild;
}
public void insertRight(int parent, int rightvalue) {
Node n = find(root, parent);
Node rightchild = new Node(rightvalue, null, null);
n.right = rightchild;
}
public void insertRoot(int data) {
root = new Node(data, null, null);
}
public Node getRoot() {
return root;
}
public Node find(Node n, int key) {
Node result = null;
if (n == null)
return null;
if (n.data == key)
return n;
if (n.left != null)
result = find(n.left, key);
if (result == null)
result = find(n.right, key);
return result;
}
public int getheight(Node root){
if (root == null)
return 0;
return Math.max(getheight(root.left), getheight(root.right)) + 1;
}
public void printTree(Node n) {
if (n == null)
return;
printTree(n.left);
n.displayNode(n);
printTree(n.right);
}
}