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

与垂直表示相比,水平表示有点复杂。垂直打印只是简单的RNL(右->节点->左或镜像的顺序)遍历,以便先打印右子树,然后打印左子树。

def printFullTree(root, delim=' ', idnt=[], left=None):
    if root:
        idnt.append(delim)
        x, y = setDelims(left)
        printFullTree(root.right, x, idnt, False)
        indent2(root.val, idnt)
        printFullTree(root.left, y, idnt, True)
        idnt.pop()

def setDelims(left):
    x = ' '; y='|'
    return (y,x) if (left == True) else (x,y) if (left == False) else (x,x)

def indent2(x, idnt, width=6):
    for delim in idnt:
        print(delim + ' '*(width-1), end='')
    print('|->', x)
output:
                        |-> 15
                  |-> 14
                  |     |-> 13
            |-> 12
            |     |     |-> 11
            |     |-> 10
            |           |-> 9
      |-> 8
            |           |-> 7
            |     |-> 6
            |     |     |-> 4
            |-> 3
                  |     |-> 2
                  |-> 1
                        |-> 0

在水平表示中,显示由TreeMap的HashMap或HashMap<Integer, TreeMap<Integer, Object>> xy构建;其中HashMap包含节点的y轴/level_no作为Key, TreeMap作为value。Treemap内部保存同一级别的所有节点,按它们的x轴值排序,作为键,从最左端开始-ve,根=0,最右端=+ve。

如果使用自平衡树/Treap,则使用HashMap使算法在每个级别的O(1)查找中工作,并在O(logn)中使用TreeMap排序。

不过,在这样做的时候,不要忘记为空子存储占位符,例如' '/空格,这样树看起来就像预期的那样。

现在唯一剩下的就是计算水平节点的距离,这可以用一些数学计算来完成,

计算树的宽度和高度。 一旦完成,在显示节点时,根据计算的宽度,高度和倾斜信息(如果有的话),以最佳距离呈现它们。

其他回答

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:

|       |       |-------11
|       |-------10
|       |       |-------9
|-------8
|       |       |-------7
|       |-------6
|       |       |-------5
4
|       |-------3
|-------2
|       |-------1


|       |       |       |-------10
|       |       |-------9
|       |-------8
|       |       |-------7
|-------6
|       |-------5
4
|       |-------3
|-------2
|       |-------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。

https://github.com/AharonSambol/PrettyPrintTreeJava

我知道我迟到了。但是我做了这个解决方案,不仅适用于简单的树,也适用于更复杂的树(如多行字符串)

示例输出:

public void printPreety() {
    List<TreeNode> list = new ArrayList<TreeNode>();
    list.add(head);
    printTree(list, getHeight(head));
}

public int getHeight(TreeNode head) {

    if (head == null) {
        return 0;
    } else {
        return 1 + Math.max(getHeight(head.left), getHeight(head.right));
    }
}

/**
 * pass head node in list and height of the tree 
 * 
 * @param levelNodes
 * @param level
 */
private void printTree(List<TreeNode> levelNodes, int level) {

    List<TreeNode> nodes = new ArrayList<TreeNode>();

    //indentation for first node in given level
    printIndentForLevel(level);

    for (TreeNode treeNode : levelNodes) {

        //print node data
        System.out.print(treeNode == null?" ":treeNode.data);

        //spacing between nodes
        printSpacingBetweenNodes(level);

        //if its not a leaf node
        if(level>1){
            nodes.add(treeNode == null? null:treeNode.left);
            nodes.add(treeNode == null? null:treeNode.right);
        }
    }
    System.out.println();

    if(level>1){        
        printTree(nodes, level-1);
    }
}

private void printIndentForLevel(int level){
    for (int i = (int) (Math.pow(2,level-1)); i >0; i--) {
        System.out.print(" ");
    }
}

private void printSpacingBetweenNodes(int level){
    //spacing between nodes
    for (int i = (int) ((Math.pow(2,level-1))*2)-1; i >0; i--) {
        System.out.print(" ");
    }
}


Prints Tree in following format:
                4                               
        3               7               
    1               5       8       
      2                       10   
                             9   

一个Scala解决方案,改编自Vasya Novikov的答案,专门用于二叉树:

/** An immutable Binary Tree. */
case class BTree[T](value: T, left: Option[BTree[T]], right: Option[BTree[T]]) {

  /* Adapted from: http://stackoverflow.com/a/8948691/643684 */
  def pretty: String = {
    def work(tree: BTree[T], prefix: String, isTail: Boolean): String = {
      val (line, bar) = if (isTail) ("└── ", " ") else ("├── ", "│")

      val curr = s"${prefix}${line}${tree.value}"

      val rights = tree.right match {
        case None    => s"${prefix}${bar}   ├── ∅"
        case Some(r) => work(r, s"${prefix}${bar}   ", false)
      }

      val lefts = tree.left match {
        case None    => s"${prefix}${bar}   └── ∅"
        case Some(l) => work(l, s"${prefix}${bar}   ", true)
      }

      s"${curr}\n${rights}\n${lefts}"

    }

    work(this, "", true)
  }
}

在控制台打印:

                                                500
                       700                                             300   
    200                                   400                                                                                          

简单代码:

public int getHeight()
    {
        if(rootNode == null) return -1;
        return getHeight(rootNode);
    }

    private int getHeight(Node node)
    {
        if(node == null) return -1;

        return Math.max(getHeight(node.left), getHeight(node.right)) + 1;
    }

    public void printBinaryTree(Node rootNode)
    {
        Queue<Node> rootsQueue = new LinkedList<Node>();
        Queue<Node> levelQueue = new LinkedList<Node>();
        levelQueue.add(rootNode);
        int treeHeight = getHeight();
        int firstNodeGap;
        int internalNodeGap;
        int copyinternalNodeGap;
        while(true)
        {
            System.out.println("");
            internalNodeGap = (int)(Math.pow(2, treeHeight + 1) -1);  
            copyinternalNodeGap = internalNodeGap;
            firstNodeGap = internalNodeGap/2;

            boolean levelFirstNode = true;

            while(!levelQueue.isEmpty())
            {
                internalNodeGap = copyinternalNodeGap;
                Node currNode = levelQueue.poll();
                if(currNode != null)
                {
                    if(levelFirstNode)
                    {
                        while(firstNodeGap > 0)
                        {
                            System.out.format("%s", "   ");
                            firstNodeGap--; 
                        }
                        levelFirstNode =false;
                    }
                    else
                    {
                        while(internalNodeGap>0)
                        {
                            internalNodeGap--;
                            System.out.format("%s", "   ");
                        }
                    }
                    System.out.format("%3d",currNode.data);
                    rootsQueue.add(currNode);
                }
            }

            --treeHeight;

            while(!rootsQueue.isEmpty())
            {
                Node currNode = rootsQueue.poll();
                if(currNode != null)
                {
                    levelQueue.add(currNode.left);
                    levelQueue.add(currNode.right);
                }
            }

            if(levelQueue.isEmpty()) break;
        }

    }