05.3.1 Go 语言实现二叉树

本节介绍了如何使用 Go 语言实现一个二叉树，示例代码在 binTree.go 中。 下面将binTree.go 的内容分成五个部分来介绍。第一部分如下：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

type Tree struct {
    Left  *Tree
    Value int
    Right *Tree
}

这里是使用 Go 语言中的结构体定义的树的节点。由于我们没有真实的数据，所以将使用math/rand 包向树中填充随机的数值。

binTree.go 中代码的第二部分如下：

func traverse(t *Tree) {
    if t == nil {
        return
    }
    traverse(t.Left)
    fmt.Println(t.Value, " ")
    traverse(t.Right)
}

traverse()函数展示了如何使用递归访问二叉树上的所有节点。

binTree.go 中的第三个代码段如下：

func create(n int) *Tree {
    var t *Tree
    rand.Seed(time.Now().Unix())
    for i := 0; i < 2*n; i++ {
        temp := rand.Intn(n * 2)
        t = insert(t, temp)
    }
    return t
}

create() 函数仅用于向树中填充随机的数值。

该程序的第四部分如下：

func insert(t *Tree, v int) *Tree {
    if t == nil {
        return &Tree{nil, v, nil}
    }
    if v == t.Value {
        return t
    }
    if v < t.Value {
        t.Left = insert(t.Left, v)
        return t
    }
    t.Right = insert(t.Right, v)
    return t
}

insert() 函数使用 if 语句做了很多重要的事。第一个 if 语句检查要操作的树是否为空。如果是空树，那么通过 &Tree{nil, v, nil} 创建的新节点将成为该树的根节点。第二个 if 语句判断二叉树上是否已经存在将要插入的值。如果值已经存在，那么函数将什么也不做然后返回。第三个 if 语句判断对于当前节点，被插入的值是在节点的左侧还是右侧，然后执行相应的操作。

注意，这里展示的实现创建的是非平衡二叉树。

binTree.go 的最后一部分包含如下的 Go 代码：

func main() {
    tree := create(10)
    fmt.Println("The value of the root of the tree is", tree.Value)
    traverse(tree)
    fmt.Println()
    tree = insert(tree, -10)
    tree = insert(tree, -2)
    traverse(tree)
    fmt.Println()
    fmt.Println("The value of the root of the tree is", tree.Value)
}

执行 binTree.go 将生成类似如下的输出：

$ go run binTree.go
The value of the root of the tree is 18
0 3 4 5 7 8 9 10 11 14 16 17 18 19
-10 -2 0 3 4 5 7 8 9 10 11 14 16 17 18 19
The value of the root of the tree is 18