C#使用自定義的泛型節(jié)點類實現(xiàn)二叉樹類

更新時間：2024年03月10日 08:53:01 作者：wenchm

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C#如何使用自定義的泛型節(jié)點類 Node＜T＞實現(xiàn)二叉樹類BinaryTree＜T＞及其方法,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

一、涉及到的知識點

1.Comparer<T>.Default 屬性

返回由泛型參數(shù)指定的類型的默認(rèn)排序順序比較器。

public static System.Collections.Generic.Comparer<T> Default { get; }

屬性值

Comparer<T>

繼承 Comparer<T> 并作為 T 類型的排序順序比較器的對象。

Comparer<T>.Default 屬性是 C# 中 System.Collections.Generic命名空間下的一個屬性。它返回一個 Comparer<T> 對象的默認(rèn)實例，該對象可以對泛型集合中的對象進(jìn)行比較。默認(rèn)情況下，這個比較器根據(jù)對象的自然順序進(jìn)行比較，即通過調(diào)用對象的 CompareTo 方法進(jìn)行比較。

// Comparer<T>.Default 屬性
 
namespace _135_3
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            ArgumentNullException.ThrowIfNull(args);
 
            List<int> numbers = [3, 1, 4, 2];
 
            // 使用默認(rèn)比較器對集合進(jìn)行排序
            numbers.Sort(Comparer<int>.Default);
 
            Console.WriteLine(string.Join(", ", numbers));
        }
    }
}
//運行結(jié)果：
/*
1, 2, 3, 4
 */

在這個例子中創(chuàng)建了一個包含整數(shù)的列表。然后，使用 Comparer<int>.Default 屬性提供的默認(rèn)比較器對列表進(jìn)行排序。最后，輸出排序后的列表，可以看到數(shù)字已經(jīng)按照升序排列。

2.實現(xiàn)二叉樹類BinaryTree<T>步驟

（1）先設(shè)計一個泛型節(jié)點類

public class Node<T>(T value)
{
    public T Data { get; set; } = value;
    public Node<T>? Left { get; set; } = null;
    public Node<T>? Right { get; set; } = null;
}

（2）再設(shè)計一個泛型的二叉樹類

public class BinaryTree<T>
{
    public Node<T>? Root { get; private set; }
 
    public void AddNode(T value)
    {
        Node<T> newNode = new(value);
        if (Root == null)
        {
            Root = newNode;
        }
        else
        {
            Node<T> current = Root;
            while (true)
            {
                if (Comparer<T>.Default.Compare(value, current.Data) < 0)
                {
                    if (current.Left == null)
                    {
                        current.Left = newNode;
                        break;
                    }
                    current = current.Left;
                }
                else
                {
                    if (current.Right == null)
                    {
                        current.Right = newNode;
                        break;
                    }
                    current = current.Right;
                }
            }
        }
    }
}

（3）最后設(shè)計Main方法

定義一個二叉樹類的對象，引用類中的方法。

BinaryTree<int> tree = new();

二、使用泛型節(jié)點類 Node<T>實現(xiàn)二叉樹類BinaryTree<T>

// 使用泛型節(jié)點類 Node<T>設(shè)計實現(xiàn)二叉樹類
namespace _135_1
{
    public class Node<T>(T value)
    {
        public T Data { get; set; } = value;
        public Node<T>? Left { get; set; } = null;
        public Node<T>? Right { get; set; } = null;
    }
 
    public class BinaryTree<T>
    {
        public Node<T>? Root { get; private set; }
 
        public void AddNode(T value)
        {
            Node<T> newNode = new(value);
            if (Root == null)
            {
                Root = newNode;
            }
            else
            {
                Node<T> current = Root;
                while (true)
                {
                    if (Comparer<T>.Default.Compare(value, current.Data) < 0)
                    {
                        if (current.Left == null)
                        {
                            current.Left = newNode;
                            break;
                        }
                        current = current.Left;
                    }
                    else
                    {
                        if (current.Right == null)
                        {
                            current.Right = newNode;
                            break;
                        }
                        current = current.Right;
                    }
                }
            }
        }
    }
 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArgumentNullException.ThrowIfNull(args);
 
            BinaryTree<int> tree = new();
            tree.AddNode(5);
            tree.AddNode(3);
            tree.AddNode(8);
            tree.AddNode(1);
            tree.AddNode(4);
            tree.AddNode(7);
 
            Console.WriteLine("中序遍歷：");
            PrintInOrder(tree.Root!);
 
            Console.WriteLine("前序遍歷：");
            PrintPreOrder(tree.Root!);
 
            Console.WriteLine("后序遍歷：");
            PrintPostOrder(tree.Root!);
 
            Console.ReadKey();
        }
 
        static void PrintInOrder(Node<int> node)
        {
            if (node != null)
            {
                PrintInOrder(node.Left!);
                Console.WriteLine(node.Data);
                PrintInOrder(node.Right!);
            }
        }
 
        static void PrintPreOrder(Node<int> node)
        {
            if (node != null)
            {
                Console.WriteLine(node.Data);
                PrintPreOrder(node.Left!);
                PrintPreOrder(node.Right!);
            }
        }
 
        static void PrintPostOrder(Node<int> node)
        {
            if (node != null)
            {
                PrintPostOrder(node.Left!);
                PrintPostOrder(node.Right!);
                Console.WriteLine(node.Data);
            }
        }
    }
}

運行結(jié)果：