java - 二叉搜索树实例化

Question

我已经使用树接口(interface)和递归创建了二叉搜索树(我知道使用节点类我可以实现相同的功能)提供了添加和检查元素是否在二叉搜索树中的方法。

我面临的问题是实例化和显示 BST 的元素。

这是我的代码

树界面:

package bst;

public interface Tree<D extends Comparable>{

    public boolean isempty();
    public int cardinality();
    public boolean member(D elt);
    public NonEmptyBst<D> add(D elt);

}

EmptyBst 类:

 package bst;

 public class EmptyBst<D extends Comparable> implements Tree<D>{
    public EmptyBst(){
        D data=null;
    }

    @Override
    public boolean isempty() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return true;
    }

    @Override
    public int cardinality() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 0;
    }

    @Override
    public boolean member(D elt) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return false;
    }

    @Override
    public NonEmptyBst<D>add(D elt) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new NonEmptyBst<D>(elt);
    }

}

NonEmptyBst 类

 package bst;

 public class NonEmptyBst<D extends Comparable> implements Tree<D> {
    D data;
    D root;
    Tree<D> left;
    Tree <D>right;

    public NonEmptyBst(D elt){
        data=elt;
        root=elt;
        left=new EmptyBst<D>();
        right=new EmptyBst<D>();

    }
    NonEmptyBst(){
        D dataThis=this.data;
    }
    public NonEmptyBst(D elt,Tree<D>leftTree,Tree<D>rightTree){
        data=elt;
        left=leftTree;
        right=rightTree;
    }
    @Override
    public boolean isempty() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return false;
    }
    @Override
    public int cardinality() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 1+left.cardinality()+right.cardinality();
    }



    public boolean member(D elt) {
        if (data == elt) {
            return true;
        } else {
            if (elt.compareTo(data) < 0) {
                return left.member(elt);
            } else {
                return right.member(elt);
            }
        }
    }

    public NonEmptyBst<D> add(D elt) {
        if (data == elt) {
            return this;
        } else {
            if (elt.compareTo(data) < 0) {
                return new NonEmptyBst(data, left.add(elt), right);
            } else {
                return new NonEmptyBst(data, left, right.add(elt));
            }
        }
    }
}

BinarySearchTree 类

package bst;
import bst.Tree;
import bst.EmptyBst;
import bst.NonEmptyBst;

public class BinarySearchTree {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        NonEmptyBst abcd=new NonEmptyBst( "abc");
        NonEmptyBst ab=new NonEmptyBst(67);

        abcd.add("cry me a river");
        abcd.add("geeehfvmfvf");
        abcd.add("I'm Sexy and i know it");
        abcd.add("zzzzsd");
        abcd.add("zzzzsd");
        abcd.add("zzzfdsf");
        abcd.add("zzfedfrsd");
        abcd.add("tgrgdzsd");
        abcd.add("gtrgrtgtrgtrzzzzsd");
        abcd.add("zzzzsd");
        abcd.add("zdddzzzsd");
        abcd.add("zzzzsd");
        abcd.add("zzzzsd");

    }
}

**我如何访问所有节点的数据然后将它们打印出来？我面临的特殊问题是在获取异常时即 ClassCastException当我访问“叶节点”时，即使我初始化了 new NonEmptyBst<D>在我的NonEmptyBst<D>(D elt) constructor我最终有一个空指针异常

  Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException 
    at java.lang.String.compareTo(Unknown Source) 
    at java.lang.String.compareTo(Unknown Source) 
    at bst.NonEmptyBst.add(NonEmptyBst.java:51) 
    at bst.NonEmptyBst.add(NonEmptyBst.java:54) 
    at bst.BinarySearchTree.main(BinarySearchTree.java:11)

Answer 1

我不太确定是否需要 EmptyBst 除非您尝试遵循空对象的设计模式。

具体来说，如果 data == null && left == null && right == null，则可以轻松检查“空”树。此外，这里不需要 data，因为它是一个局部变量，从未被引用过。

public EmptyBst(){
    D data=null; 
}

D data 和 D root 有区别吗？

我认为您需要调整您的 add 方法来捕获递归的结果。

public NonEmptyBst<D> add(D elt) {
    if (data == elt) {
        return this;
    } else {
        if (elt.compareTo(data) < 0) {
            this.left = this.left.add(elt);
        } else {
            this.right = this.right.add(elt);
        }
    }

    return this;
}