import java.util.Collection;
import java.util.LinkedList;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Function;

/**
 * @author changjin wei(魏昌进)
 * @since 2021/7/15
 */
public class TreeUtils {

    private TreeUtils() {
    }

    /**
     * @param collection this is a collection of elements
     * @param getId this is a getId Function
     * @param getParentId this is a getParentId Function
     * @param setNode this is a setNode BiConsumer
     * @param <E> the type of elements in this collection
     * @param <R> the type of the result of the function
     *
     * @return Collection
     */
    public static <E, R> Collection<E> tree(Collection<E> collection, Function<E, R> getId, Function<E, R> getParentId, BiConsumer<E, Collection<E>> setNode) {
        Collection<E> root = new LinkedList<>();
        for (E node : collection) {
            R parentId = getParentId.apply(node);
            R id = getId.apply(node);
            Collection<E> elements = new LinkedList<>();
            boolean isParent = true;
            for (E element : collection) {
                if (id.equals(getParentId.apply(element))) {
                    elements.add(element);
                }
                if (isParent && getId.apply(element).equals(parentId)) {
                    isParent = false;
                }
            }
            if (isParent) {
                root.add(node);
            }
            setNode.accept(node, elements);
        }
        return root;
    }
}

我编写了一个树库，它可以很好地使用Java8，并且没有其他依赖项。它还提供了对函数式编程的一些思想的松散解释，并允许您映射/过滤/修剪/搜索整个树或子树。

https://github.com/RutledgePaulV/prune

这个实现在索引方面没有做任何特别的事情，而且我也没有偏离递归，所以使用大型树的性能可能会下降，可能会破坏堆栈。但如果你所需要的只是一个简单的小到中等深度的树，我认为它已经足够好了。它提供了一个健全的(基于值的)相等定义，它还有一个toString实现，可以让您可视化树!

如果您正在编写白板代码、进行面试，或者只是计划使用树，那么这些内容就有点冗长了。

应该进一步说，树不像Pair那样存在的原因是，你应该将你的数据封装在使用它的类中，最简单的实现是这样的:

/***
/* 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;
}

这就是任意宽度的树。

如果你想要一个二叉树，它通常更容易使用命名字段:

private class Node { // Using package visibility is an option
  String value;
  Node left;
  Node right;
}

或者如果你想要一个trie

private class Node {
  String value;
  Map<char, Node> nodes;
}

现在你说你想要

给定一个表示给定节点的输入字符串，能够获得所有的子节点(某种类型的列表或字符串数组)

听起来像是你的家庭作业。 但既然我有理由相信任何最后期限都已经过去了……

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
[]

在这里:

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;
    }
}

这是一个基本的树结构，可用于String或任何其他对象。实现简单的树来满足您的需要是相当容易的。

您需要添加的只是用于添加、删除、遍历和构造函数的方法。节点是树的基本构建块。

由于问题要求可用的数据结构，树可以由列表或数组构造:

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。

不使用Collection框架的Tree的自定义树实现。 它包含Tree实现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);             
    }

}