我如何在Java中打印一个二叉树,这样输出就像:

   4 
  / \ 
 2   5 

我的节点:

public class Node<A extends Comparable> {
    Node<A> left, right;
    A data;

    public Node(A data){
        this.data = data;
    }
}

当前回答

迈克尔。克鲁兹曼,我不得不说,这人不错。这很有用。

然而,上面的方法只适用于个位数:如果您要使用多个数字,结构将会错位,因为您使用的是空格而不是制表符。

至于我后来的代码,我需要更多的数字,所以我自己编写了一个程序。

它现在有一些bug,现在我感觉很懒去纠正它们,但它打印得非常漂亮,节点可以接受更大数量的数字。

这棵树不会像问题提到的那样,但它旋转了270度:)

public static void printBinaryTree(TreeNode root, int level){
    if(root==null)
         return;
    printBinaryTree(root.right, level+1);
    if(level!=0){
        for(int i=0;i<level-1;i++)
            System.out.print("|\t");
        System.out.println("|-------"+root.val);
    }
    else
        System.out.println(root.val);
    printBinaryTree(root.left, level+1);
}    

将此函数与您自己指定的TreeNode一起放置,并保持初始级别为0,并享受!

以下是一些输出示例:

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|       |-------10
|       |       |-------9
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唯一的问题是延伸的分支;我会尽快解决这个问题,但在此之前你也可以使用它。

其他回答

根据VasyaNovikov的回答。改进了一些Java魔术:泛型和函数接口。

/**
 * Print a tree structure in a pretty ASCII fromat.
 * @param prefix Currnet previx. Use "" in initial call!
 * @param node The current node. Pass the root node of your tree in initial call.
 * @param getChildrenFunc A {@link Function} that returns the children of a given node.
 * @param isTail Is node the last of its sibblings. Use true in initial call. (This is needed for pretty printing.)
 * @param <T> The type of your nodes. Anything that has a toString can be used.
 */
private <T> void printTreeRec(String prefix, T node, Function<T, List<T>> getChildrenFunc, boolean isTail) {
    String nodeName = node.toString();
    String nodeConnection = isTail ? "└── " : "├── ";
    log.debug(prefix + nodeConnection + nodeName);
    List<T> children = getChildrenFunc.apply(node);
    for (int i = 0; i < children.size(); i++) {
        String newPrefix = prefix + (isTail ? "    " : "│   ");
        printTreeRec(newPrefix, children.get(i), getChildrenFunc, i == children.size()-1);
    }
}

初始调用示例:

Function<ChecksumModel, List<ChecksumModel>> getChildrenFunc = node -> getChildrenOf(node)
printTreeRec("", rootNode, getChildrenFunc, true);

将输出如下内容

└── rootNode
    ├── childNode1
    ├── childNode2
    │   ├── childNode2.1
    │   ├── childNode2.2
    │   └── childNode2.3
    ├── childNode3
    └── childNode4

迈克尔。克鲁兹曼,我不得不说,这人不错。这很有用。

然而,上面的方法只适用于个位数:如果您要使用多个数字,结构将会错位,因为您使用的是空格而不是制表符。

至于我后来的代码,我需要更多的数字,所以我自己编写了一个程序。

它现在有一些bug,现在我感觉很懒去纠正它们,但它打印得非常漂亮,节点可以接受更大数量的数字。

这棵树不会像问题提到的那样,但它旋转了270度:)

public static void printBinaryTree(TreeNode root, int level){
    if(root==null)
         return;
    printBinaryTree(root.right, level+1);
    if(level!=0){
        for(int i=0;i<level-1;i++)
            System.out.print("|\t");
        System.out.println("|-------"+root.val);
    }
    else
        System.out.println(root.val);
    printBinaryTree(root.left, level+1);
}    

将此函数与您自己指定的TreeNode一起放置,并保持初始级别为0,并享受!

以下是一些输出示例:

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|       |-------1


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|       |-------8
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|-------6
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|       |-------3
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|       |-------1

唯一的问题是延伸的分支;我会尽快解决这个问题,但在此之前你也可以使用它。

试试这个:

public static void print(int[] minHeap, int minWidth) {

    int size = minHeap.length;

    int level = log2(size);
    int maxLength = (int) Math.pow(2, level) * minWidth;
    int currentLevel = -1 ;
    int width = maxLength;

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (log2(i + 1) > currentLevel) {
            currentLevel++;
            System.out.println();
            width = maxLength / (int) Math.pow(2, currentLevel);
        }
        System.out.print(StringUtils.center(String.valueOf(minHeap[i]), width));
    }
    System.out.println();
}

private static int log2(int n) {
    return (int) (Math.log(n) / Math.log(2));
}

这段代码片段的思想是用maxLength(即底线的长度)除以每一行的元素数量来得到块宽度。然后把元素放在每个块的中间。

参数minWidth表示底部行中块的长度。

用一张图片来说明想法并展示结果。

下面是可视化树的另一种方法:将节点保存为xml文件,然后让浏览器显示层次结构:

class treeNode{
    int key;
    treeNode left;
    treeNode right;

    public treeNode(int key){
        this.key = key;
        left = right = null;
    }

    public void printNode(StringBuilder output, String dir){
        output.append("<node key='" + key + "' dir='" + dir + "'>");
        if(left != null)
            left.printNode(output, "l");
        if(right != null)
            right.printNode(output, "r");
        output.append("</node>");
    }
}

class tree{
    private treeNode treeRoot;

    public tree(int key){
        treeRoot = new treeNode(key);
    }

    public void insert(int key){
        insert(treeRoot, key);
    }

    private treeNode insert(treeNode root, int key){
        if(root == null){
            treeNode child = new treeNode(key);
            return child;
        }

        if(key < root.key)
            root.left = insert(root.left, key);
        else if(key > root.key)
            root.right = insert(root.right, key);

        return root;
    }

    public void saveTreeAsXml(){
        StringBuilder strOutput = new StringBuilder();
        strOutput.append("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>");
        treeRoot.printNode(strOutput, "root");
        try {
            PrintWriter writer = new PrintWriter("C:/tree.xml", "UTF-8");
            writer.write(strOutput.toString());
            writer.close();
        }
        catch (FileNotFoundException e){

        }
        catch(UnsupportedEncodingException e){

        }
    }
}

下面是测试它的代码:

    tree t = new tree(1);
    t.insert(10);
    t.insert(5);
    t.insert(4);
    t.insert(20);
    t.insert(40);
    t.insert(30);
    t.insert(80);
    t.insert(60);
    t.insert(50);

    t.saveTreeAsXml();

输出如下所示:

我发现VasyaNovikov的答案对于打印大型通用树非常有用,并将其修改为二叉树

代码:

class TreeNode {
    Integer data = null;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    TreeNode(Integer data) {this.data = data;}

    public void print() {
        print("", this, false);
    }

    public void print(String prefix, TreeNode n, boolean isLeft) {
        if (n != null) {
            System.out.println (prefix + (isLeft ? "|-- " : "\\-- ") + n.data);
            print(prefix + (isLeft ? "|   " : "    "), n.left, true);
            print(prefix + (isLeft ? "|   " : "    "), n.right, false);
        }
    }
}

样例输出:

\-- 7
    |-- 3
    |   |-- 1
    |   |   \-- 2
    |   \-- 5
    |       |-- 4
    |       \-- 6
    \-- 11
        |-- 9
        |   |-- 8
        |   \-- 10
        \-- 13
            |-- 12
            \-- 14