Wie kann ich einen Binärbaum in Java drucken, damit die Ausgabe wie folgt aussieht:
4
/ \
2 5
Mein Knoten:
public class Node<A extends Comparable> {
Node<A> left, right;
A data;
public Node(A data){
this.data = data;
}
}
Ich habe einen einfachen binären Baumdrucker erstellt. Sie können es nach Belieben verwenden und ändern, aber es ist sowieso nicht optimiert. Ich denke, dass hier vieles verbessert werden kann;)
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.Collections;
import Java.util.List;
public class BTreePrinterTest {
private static Node<Integer> test1() {
Node<Integer> root = new Node<Integer>(2);
Node<Integer> n11 = new Node<Integer>(7);
Node<Integer> n12 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n21 = new Node<Integer>(2);
Node<Integer> n22 = new Node<Integer>(6);
Node<Integer> n23 = new Node<Integer>(3);
Node<Integer> n24 = new Node<Integer>(6);
Node<Integer> n31 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n32 = new Node<Integer>(8);
Node<Integer> n33 = new Node<Integer>(4);
Node<Integer> n34 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n35 = new Node<Integer>(8);
Node<Integer> n36 = new Node<Integer>(4);
Node<Integer> n37 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n38 = new Node<Integer>(8);
root.left = n11;
root.right = n12;
n11.left = n21;
n11.right = n22;
n12.left = n23;
n12.right = n24;
n21.left = n31;
n21.right = n32;
n22.left = n33;
n22.right = n34;
n23.left = n35;
n23.right = n36;
n24.left = n37;
n24.right = n38;
return root;
}
private static Node<Integer> test2() {
Node<Integer> root = new Node<Integer>(2);
Node<Integer> n11 = new Node<Integer>(7);
Node<Integer> n12 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n21 = new Node<Integer>(2);
Node<Integer> n22 = new Node<Integer>(6);
Node<Integer> n23 = new Node<Integer>(9);
Node<Integer> n31 = new Node<Integer>(5);
Node<Integer> n32 = new Node<Integer>(8);
Node<Integer> n33 = new Node<Integer>(4);
root.left = n11;
root.right = n12;
n11.left = n21;
n11.right = n22;
n12.right = n23;
n22.left = n31;
n22.right = n32;
n23.left = n33;
return root;
}
public static void main(String[] args) {
BTreePrinter.printNode(test1());
BTreePrinter.printNode(test2());
}
}
class Node<T extends Comparable<?>> {
Node<T> left, right;
T data;
public Node(T data) {
this.data = data;
}
}
class BTreePrinter {
public static <T extends Comparable<?>> void printNode(Node<T> root) {
int maxLevel = BTreePrinter.maxLevel(root);
printNodeInternal(Collections.singletonList(root), 1, maxLevel);
}
private static <T extends Comparable<?>> void printNodeInternal(List<Node<T>> nodes, int level, int maxLevel) {
if (nodes.isEmpty() || BTreePrinter.isAllElementsNull(nodes))
return;
int floor = maxLevel - level;
int endgeLines = (int) Math.pow(2, (Math.max(floor - 1, 0)));
int firstSpaces = (int) Math.pow(2, (floor)) - 1;
int betweenSpaces = (int) Math.pow(2, (floor + 1)) - 1;
BTreePrinter.printWhitespaces(firstSpaces);
List<Node<T>> newNodes = new ArrayList<Node<T>>();
for (Node<T> node : nodes) {
if (node != null) {
System.out.print(node.data);
newNodes.add(node.left);
newNodes.add(node.right);
} else {
newNodes.add(null);
newNodes.add(null);
System.out.print(" ");
}
BTreePrinter.printWhitespaces(betweenSpaces);
}
System.out.println("");
for (int i = 1; i <= endgeLines; i++) {
for (int j = 0; j < nodes.size(); j++) {
BTreePrinter.printWhitespaces(firstSpaces - i);
if (nodes.get(j) == null) {
BTreePrinter.printWhitespaces(endgeLines + endgeLines + i + 1);
continue;
}
if (nodes.get(j).left != null)
System.out.print("/");
else
BTreePrinter.printWhitespaces(1);
BTreePrinter.printWhitespaces(i + i - 1);
if (nodes.get(j).right != null)
System.out.print("\\");
else
BTreePrinter.printWhitespaces(1);
BTreePrinter.printWhitespaces(endgeLines + endgeLines - i);
}
System.out.println("");
}
printNodeInternal(newNodes, level + 1, maxLevel);
}
private static void printWhitespaces(int count) {
for (int i = 0; i < count; i++)
System.out.print(" ");
}
private static <T extends Comparable<?>> int maxLevel(Node<T> node) {
if (node == null)
return 0;
return Math.max(BTreePrinter.maxLevel(node.left), BTreePrinter.maxLevel(node.right)) + 1;
}
private static <T> boolean isAllElementsNull(List<T> list) {
for (Object object : list) {
if (object != null)
return false;
}
return true;
}
}
Ausgabe 1:
2
/ \
/ \
/ \
/ \
7 5
/ \ / \
/ \ / \
2 6 3 6
/ \ / \ / \ / \
5 8 4 5 8 4 5 8
Ausgabe 2:
2
/ \
/ \
/ \
/ \
7 5
/ \ \
/ \ \
2 6 9
/ \ /
5 8 4
Drucken Sie einen [großen] Baum in Zeilen.
ausgabebeispiel:
└── z
├── c
│ ├── a
│ └── b
├── d
├── e
│ └── asdf
└── f
code:
public class TreeNode {
final String name;
final List<TreeNode> children;
public TreeNode(String name, List<TreeNode> children) {
this.name = name;
this.children = children;
}
public void print() {
print("", true);
}
private void print(String prefix, boolean isTail) {
System.out.println(prefix + (isTail ? "└── " : "├── ") + name);
for (int i = 0; i < children.size() - 1; i++) {
children.get(i).print(prefix + (isTail ? " " : "│ "), false);
}
if (children.size() > 0) {
children.get(children.size() - 1)
.print(prefix + (isTail ?" " : "│ "), true);
}
}
}
P.S. Entschuldigung, diese Antwort konzentriert sich nicht auf "binäre" Bäume. Es wird nur gegoogelt, wenn Sie etwas zum Drucken eines Baums anfordern. Die Lösung wird durch den "Baum" -Befehl in Linux inspiriert.
public static class Node<T extends Comparable<T>> {
T value;
Node<T> left, right;
public void insertToTree(T v) {
if (value == null) {
value = v;
return;
}
if (v.compareTo(value) < 0) {
if (left == null) {
left = new Node<T>();
}
left.insertToTree(v);
} else {
if (right == null) {
right = new Node<T>();
}
right.insertToTree(v);
}
}
public void printTree(OutputStreamWriter out) throws IOException {
if (right != null) {
right.printTree(out, true, "");
}
printNodeValue(out);
if (left != null) {
left.printTree(out, false, "");
}
}
private void printNodeValue(OutputStreamWriter out) throws IOException {
if (value == null) {
out.write("<null>");
} else {
out.write(value.toString());
}
out.write('\n');
}
// use string and not stringbuffer on purpose as we need to change the indent at each recursion
private void printTree(OutputStreamWriter out, boolean isRight, String indent) throws IOException {
if (right != null) {
right.printTree(out, true, indent + (isRight ? " " : " | "));
}
out.write(indent);
if (isRight) {
out.write(" /");
} else {
out.write(" \\");
}
out.write("----- ");
printNodeValue(out);
if (left != null) {
left.printTree(out, false, indent + (isRight ? " | " : " "));
}
}
}
wird drucken:
/----- 20
| \----- 15
/----- 14
| \----- 13
/----- 12
| | /----- 11
| \----- 10
| \----- 9
8
| /----- 7
| /----- 6
| | \----- 5
\----- 4
| /----- 3
\----- 2
\----- 1
für die Eingabe
8 4 12 2 6 10 1 3 5 13 20 15
dies ist eine Variante der Antwort von @ anurag - es hat mich gestört, die Extras zu sehen
Ich habe dafür einen verbesserten Algorithmus entwickelt, der Knoten mit unterschiedlicher Größe gut handhabt. Es wird von oben mit Linien gedruckt.
package alg;
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.List;
/**
* Binary tree printer
*
* @author MightyPork
*/
public class TreePrinter
{
/** Node that can be printed */
public interface PrintableNode
{
/** Get left child */
PrintableNode getLeft();
/** Get right child */
PrintableNode getRight();
/** Get text to be printed */
String getText();
}
/**
* Print a tree
*
* @param root
* tree root node
*/
public static void print(PrintableNode root)
{
List<List<String>> lines = new ArrayList<List<String>>();
List<PrintableNode> level = new ArrayList<PrintableNode>();
List<PrintableNode> next = new ArrayList<PrintableNode>();
level.add(root);
int nn = 1;
int widest = 0;
while (nn != 0) {
List<String> line = new ArrayList<String>();
nn = 0;
for (PrintableNode n : level) {
if (n == null) {
line.add(null);
next.add(null);
next.add(null);
} else {
String aa = n.getText();
line.add(aa);
if (aa.length() > widest) widest = aa.length();
next.add(n.getLeft());
next.add(n.getRight());
if (n.getLeft() != null) nn++;
if (n.getRight() != null) nn++;
}
}
if (widest % 2 == 1) widest++;
lines.add(line);
List<PrintableNode> tmp = level;
level = next;
next = tmp;
next.clear();
}
int perpiece = lines.get(lines.size() - 1).size() * (widest + 4);
for (int i = 0; i < lines.size(); i++) {
List<String> line = lines.get(i);
int hpw = (int) Math.floor(perpiece / 2f) - 1;
if (i > 0) {
for (int j = 0; j < line.size(); j++) {
// split node
char c = ' ';
if (j % 2 == 1) {
if (line.get(j - 1) != null) {
c = (line.get(j) != null) ? '┴' : '┘';
} else {
if (j < line.size() && line.get(j) != null) c = '└';
}
}
System.out.print(c);
// lines and spaces
if (line.get(j) == null) {
for (int k = 0; k < perpiece - 1; k++) {
System.out.print(" ");
}
} else {
for (int k = 0; k < hpw; k++) {
System.out.print(j % 2 == 0 ? " " : "─");
}
System.out.print(j % 2 == 0 ? "┌" : "┐");
for (int k = 0; k < hpw; k++) {
System.out.print(j % 2 == 0 ? "─" : " ");
}
}
}
System.out.println();
}
// print line of numbers
for (int j = 0; j < line.size(); j++) {
String f = line.get(j);
if (f == null) f = "";
int gap1 = (int) Math.ceil(perpiece / 2f - f.length() / 2f);
int gap2 = (int) Math.floor(perpiece / 2f - f.length() / 2f);
// a number
for (int k = 0; k < gap1; k++) {
System.out.print(" ");
}
System.out.print(f);
for (int k = 0; k < gap2; k++) {
System.out.print(" ");
}
}
System.out.println();
perpiece /= 2;
}
}
}
Um dies für Ihren Baum zu verwenden, lassen Sie Ihre Node
-Klasse PrintableNode
implementieren.
Beispielausgabe:
2952:0
┌───────────────────────┴───────────────────────┐
1249:-1 5866:0
┌───────────┴───────────┐ ┌───────────┴───────────┐
491:-1 1572:0 4786:1 6190:0
┌─────┘ └─────┐ ┌─────┴─────┐
339:0 5717:0 6061:0 6271:0
Angepasst an Vasya Novikov s answer , um mehr binary zu machen, und zur Steigerung der Effizienz eine StringBuilder
verwenden (die Verknüpfung von String
-Objekten in Java ist in der Regel ineffizient).
public StringBuilder toString(StringBuilder prefix, boolean isTail, StringBuilder sb) {
if(right!=null) {
right.toString(new StringBuilder().append(prefix).append(isTail ? "│ " : " "), false, sb);
}
sb.append(prefix).append(isTail ? "└── " : "┌── ").append(value.toString()).append("\n");
if(left!=null) {
left.toString(new StringBuilder().append(prefix).append(isTail ? " " : "│ "), true, sb);
}
return sb;
}
@Override
public String toString() {
return this.toString(new StringBuilder(), true, new StringBuilder()).toString();
}
Ausgabe:
│ ┌── 7
│ ┌── 6
│ │ └── 5
└── 4
│ ┌── 3
└── 2
└── 1
└── 0
michal.kreuzman Schön, das muss ich sagen. Ich fühlte mich faul, ein Programm selbst zu erstellen, und suchte nach Code im Internet, als ich das fand, es half mir wirklich. Ich habe jedoch Angst zu sehen, dass es nur für einzelne Ziffern funktioniert, als würden Sie mehr als eine Ziffer verwenden. Da Sie Leerzeichen und keine Tabulatoren verwenden, wird die Struktur falsch platziert und das Programm verliert seine Verwendung. Für meine späteren Codes brauchte ich einige größere Eingaben (mindestens mehr als 10), die für mich nicht funktionierten. Nachdem ich viel im Internet gesucht hatte, als ich nichts gefunden hatte, erstellte ich selbst ein Programm. Es hat jetzt ein paar Fehler, wieder fühle ich mich faul, sie zu korrigieren, aber es druckt das sehr schön und die Knoten können jeden großen Wert annehmen.
Der Baum wird nicht wie in der Frage erwähnt sein, aber er ist um 270 Grad gedreht :)
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);
}
Platzieren Sie diese Funktion mit Ihrem eigenen angegebenen TreeNode und behalten Sie den Levely 0.
und genieße. Hier sind einige der Beispielausgaben.
| | |-------11
| |-------10
| | |-------9
|-------8
| | |-------7
| |-------6
| | |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
| | | |-------10
| | |-------9
| |-------8
| | |-------7
|-------6
| |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
Das einzige Problem ist mit den sich erweiternden Zweigen, ich werde versuchen, das Problem so schnell wie möglich zu lösen, aber bis dahin können Sie es auch verwenden.
Ihr Baum benötigt für jede Ebene den doppelten Abstand:
ein /\ /\ /\ /\ b c /\/\ /\/\ d e f g / \/\/\/\ h i j k l m no
Sie können Ihren Baum in einem Array von Arrays speichern, ein Array für jede Tiefe:
[[a], [b, c], [d, e, f, g], [h, i, j, k, l, m, n, o]]
Wenn Ihr Baum nicht voll ist, müssen Sie leere Werte in dieses Array aufnehmen:
ein /\ /\ /\ /\ b c /\/\ /\/\ def g /\\/\\ hiklm o [[a], [b, c], [d, e, f, g], [h, i, k, l, m, o]]
Sie können dann das Array durchlaufen, um Ihren Baum zu drucken, Leerzeichen vor dem ersten Element und zwischen den Elementen in Abhängigkeit von der Tiefe und Drucken der Zeilen, je nachdem, ob die entsprechenden Elemente im Array für die nächste Ebene gefüllt sind oder nicht ..__ Wenn Ihre Werte mehr als ein Zeichen lang sein können, müssen Sie beim Erstellen der Array-Darstellung den längsten Wert ermitteln und alle Breiten und die Anzahl der Zeilen entsprechend multiplizieren.
Ich fand die Antwort von VasyaNovikov sehr nützlich für das Drucken eines großen allgemeinen Baums und modifizierte ihn für einen binären Baum
Code:
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);
}
}
}
Beispielausgabe:
\-- 7
|-- 3
| |-- 1
| | \-- 2
| \-- 5
| |-- 4
| \-- 6
\-- 11
|-- 9
| |-- 8
| \-- 10
\-- 13
|-- 12
\-- 14
Ich weiß, dass ihr alle eine großartige Lösung habt. Ich möchte nur meine teilen - vielleicht ist das nicht der beste Weg, aber es ist perfekt für mich!
Mit python
und pip
ist das ganz einfach! BOOM!
Auf Mac oder Ubuntu (meins ist Mac)
$ pip install drawtree
$python
, Geben Sie python console ein; Sie können es auch auf andere Weise tunfrom drawtree import draw_level_order
draw_level_order('{2,1,3,0,7,9,1,2,#,1,0,#,#,8,8,#,#,#,#,7}')
GETAN!
2
/ \
/ \
/ \
1 3
/ \ / \
0 7 9 1
/ / \ / \
2 1 0 8 8
/
7
Quellenverfolgung:
Bevor ich diesen Beitrag sah, ging ich zu Google "Binärbaum Klartext"
Und ich habe dies gefunden https://www.reddit.com/r/learnpython/comments/3naiq8/draw_binary_tree_in_plain_text/ , leiten Sie mich zu diesem https://github.com/msbanik/ Drawtree
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
Eine Lösung in der Sprache Scala, analog zu dem, was ich in Java geschrieben habe :
case class Node(name: String, children: Node*) {
def toTree: String = toTree("", "").mkString("\n")
private def toTree(prefix: String, childrenPrefix: String): Seq[String] = {
val firstLine = prefix + this.name
val firstChildren = this.children.dropRight(1).flatMap { child =>
child.toTree(childrenPrefix + "├── ", childrenPrefix + "│ ")
}
val lastChild = this.children.takeRight(1).flatMap { child =>
child.toTree(childrenPrefix + "└── ", childrenPrefix + " ")
}
firstLine +: firstChildren ++: lastChild
}
}
Ausgabebeispiel:
vasya
├── frosya
│ ├── petya
│ │ └── masha
│ └── kolya
└── frosya2
Verglichen mit der Java-Lösung verfügt sie nicht über die nicht benötigte Basiseinrückung und führt String
- s etwas besser aus (StringBuilder
unter der Haube). Es kann immer noch eine StackOverflow-Ausnahme für einen tief verschachtelten Baum auftreten. Raum für Verbesserung.;-)
Dies ist eine sehr einfache Lösung, um einen Baum auszudrucken. Es ist nicht so hübsch, aber es ist wirklich einfach:
enum { kWidth = 6 };
void PrintSpace(int n)
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
printf(" ");
}
void PrintTree(struct Node * root, int level)
{
if (!root) return;
PrintTree(root->right, level + 1);
PrintSpace(level * kWidth);
printf("%d", root->data);
PrintTree(root->left, level + 1);
}
Beispielausgabe:
106 105 104 103 102 101 100
Ich musste in einem meiner Projekte einen binären Baum drucken, dafür habe ich eine Java-Klasse TreePrinter
vorbereitet.
[+]
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
[*] \
/ \ [-]
[speed] [2] / \
[45] [12]
Hier ist der Code für die Klasse TreePrinter
zusammen mit der Klasse TextNode
. Zum Drucken eines Baums können Sie einfach einen entsprechenden Baum mit der Klasse TextNode
erstellen.
import Java.util.ArrayList;
public class TreePrinter {
public TreePrinter(){
}
public static String TreeString(TextNode root){
ArrayList layers = new ArrayList();
ArrayList bottom = new ArrayList();
FillBottom(bottom, root); DrawEdges(root);
int height = GetHeight(root);
for(int i = 0; i s.length()) min = s.length();
if(!n.isEdge) s += "[";
s += n.text;
if(!n.isEdge) s += "]";
layers.set(n.depth, s);
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i = 0; i temp = new ArrayList();
for(int i = 0; i 0) temp.get(i-1).left = x;
temp.add(x);
}
temp.get(count-1).left = n.left;
n.left.depth = temp.get(count-1).depth+1;
n.left = temp.get(0);
DrawEdges(temp.get(count-1).left);
}
if(n.right != null){
int count = n.right.x - (n.x + n.text.length() + 2);
ArrayList temp = new ArrayList();
for(int i = 0; i 0) temp.get(i-1).right = x;
temp.add(x);
}
temp.get(count-1).right = n.right;
n.right.depth = temp.get(count-1).depth+1;
n.right = temp.get(0);
DrawEdges(temp.get(count-1).right);
}
}
private static void FillBottom(ArrayList bottom, TextNode n){
if(n == null) return;
FillBottom(bottom, n.left);
if(!bottom.isEmpty()){
int i = bottom.size()-1;
while(bottom.get(i).isEdge) i--;
TextNode last = bottom.get(i);
if(!n.isEdge) n.x = last.x + last.text.length() + 3;
}
bottom.add(n);
FillBottom(bottom, n.right);
}
private static boolean isLeaf(TextNode n){
return (n.left == null && n.right == null);
}
private static int GetHeight(TextNode n){
if(n == null) return 0;
int l = GetHeight(n.left);
int r = GetHeight(n.right);
return Math.max(l, r) + 1;
}
}
class TextNode {
public String text;
public TextNode parent, left, right;
public boolean isEdge;
public int x, depth;
public TextNode(String text){
this.text = text;
parent = null; left = null; right = null;
isEdge = false;
x = 0; depth = 0;
}
}
Zum Schluss noch eine Testklasse zum Ausdrucken eines gegebenen Musters:
public class Test {
public static void main(String[] args){
TextNode root = new TextNode("+");
root.left = new TextNode("*"); root.left.parent = root;
root.right = new TextNode("-"); root.right.parent = root;
root.left.left = new TextNode("speed"); root.left.left.parent = root.left;
root.left.right = new TextNode("2"); root.left.right.parent = root.left;
root.right.left = new TextNode("45"); root.right.left.parent = root.right;
root.right.right = new TextNode("12"); root.right.right.parent = root.right;
System.out.println(TreePrinter.TreeString(root));
}
}
private StringBuilder prettyPrint(Node root, int currentHeight, int totalHeight) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int spaces = getSpaceCount(totalHeight-currentHeight + 1);
if(root == null) {
//create a 'spatial' block and return it
String row = String.format("%"+(2*spaces+1)+"s%n", "");
//now repeat this row space+1 times
String block = new String(new char[spaces+1]).replace("\0", row);
return new StringBuilder(block);
}
if(currentHeight==totalHeight) return new StringBuilder(root.data+"");
int slashes = getSlashCount(totalHeight-currentHeight +1);
sb.append(String.format("%"+(spaces+1)+"s%"+spaces+"s", root.data+"", ""));
sb.append("\n");
//now print / and \
// but make sure that left and right exists
char leftSlash = root.left == null? ' ':'/';
char rightSlash = root.right==null? ' ':'\\';
int spaceInBetween = 1;
for(int i=0, space = spaces-1; i<slashes; i++, space --, spaceInBetween+=2) {
for(int j=0; j<space; j++) sb.append(" ");
sb.append(leftSlash);
for(int j=0; j<spaceInBetween; j++) sb.append(" ");
sb.append(rightSlash+"");
for(int j=0; j<space; j++) sb.append(" ");
sb.append("\n");
}
//sb.append("\n");
//now get string representations of left and right subtrees
StringBuilder leftTree = prettyPrint(root.left, currentHeight+1, totalHeight);
StringBuilder rightTree = prettyPrint(root.right, currentHeight+1, totalHeight);
// now line by line print the trees side by side
Scanner leftScanner = new Scanner(leftTree.toString());
Scanner rightScanner = new Scanner(rightTree.toString());
// spaceInBetween+=1;
while(leftScanner.hasNextLine()) {
if(currentHeight==totalHeight-1) {
sb.append(String.format("%-2s %2s", leftScanner.nextLine(), rightScanner.nextLine()));
sb.append("\n");
spaceInBetween-=2;
}
else {
sb.append(leftScanner.nextLine());
sb.append(" ");
sb.append(rightScanner.nextLine()+"\n");
}
}
return sb;
}
private int getSpaceCount(int height) {
return (int) (3*Math.pow(2, height-2)-1);
}
private int getSlashCount(int height) {
if(height <= 3) return height -1;
return (int) (3*Math.pow(2, height-3)-1);
}
https://github.com/murtraja/Java-binary-tree-printer
funktioniert nur für 1 bis 2-stellige ganze Zahlen (ich war faul, um es generisch zu machen)
Ich habe einen Binärbaumdrucker in Java geschrieben.
Code ist auf GitHub hier .
Es wurde nicht für die Laufzeiteffizienz optimiert, aber da es sich um das Drucken in ASCII handelt, habe ich angenommen, dass es nicht für sehr große Bäume verwendet werden wird. Es hat jedoch einige nette Funktionen.
Einige Demo/Test-Programme sind enthalten.
Es folgt ein Beispiel für einen zufällig generierten Binärbaum, wie er vom Programm gedruckt wird. Dies zeigt die effiziente Nutzung des Speicherplatzes mit einem großen rechten Teilbaum, der sich unter einem kleinen linken Teilbaum erstreckt:
seven
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
five thirteen
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
three six / \
/ \ / \
/ \ / \
one four / \
\ / \
two / \
nine twenty four
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
eight twelve / \
/ / \
ten / \
\ / \
eleven / \
/ \
/ \
/ \
eighteen twenty seven
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ twenty five twenty eight
/ \ \ \
/ \ twenty six thirty
fourteen nineteen /
\ \ twenty nine
sixteen twenty three
/ \ /
/ \ twenty two
/ \ /
/ \ twenty
/ \ \
fifteen seventeen twenty one
Ein Beispiel für das Drucken aller fünf Knoten-Binärbäume (mit Etiketten in der richtigen Reihenfolge) über die Seite:
one one one one one one one
\ \ \ \ \ \ \
two two two two two three three
\ \ \ \ \ / \ / \
three three four five five two four two five
\ \ / \ / / \ /
four five / \ three four five four
\ / three five \ /
five four four three
one one one one one one one two
\ \ \ \ \ \ \ / \
four four five five five five five / \
/ \ / \ / / / / / one three
two five / \ two two three four four \
\ three five \ \ / \ / / four
three / three four two four two three \
two \ / \ / five
four three three two
two two two two three three three
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
/ \ one four one five one five one four / \ two four
one three / \ / / \ \ / \ / \
\ / \ three four two five one five one five
five three five \ / \ /
/ four three two four
four
three four four four four four five
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ /
two five one five one five two five / \ / \ one
/ / \ \ / \ three five three five \
one four two three / \ / / two
\ / one three one two \
three two \ / three
two one \
four
five five five five five five five five
/ / / / / / / /
one one one one two two three three
\ \ \ \ / \ / \ / \ / \
two three four four / \ one four one four two four
\ / \ / / one three / \ /
four two four two three \ three two one
/ \ / four
three three two
five five five five five
/ / / / /
four four four four four
/ / / / /
one one two three three
\ \ / \ / /
two three / \ one two
\ / one three \ /
three two two one
Das Folgende ist ein Beispiel für denselben Baum, der auf vier verschiedene Arten gedruckt wurde, mit einem horizontalen Abstand von 1 und 3 und mit diagonalen und horizontalen Zweigen.
27
┌─────┴─────┐
13 29
┌──────┴──────┐ ┌─┴─┐
8 23 28 30
┌──┴──┐ ┌──┴──┐
4 11 21 26
┌─┴─┐ ┌┴┐ ┌─┴─┐ ┌┘
2 5 9 12 18 22 24
┌┴┐ └┐ └┐ ┌─┴─┐ └┐
1 3 6 10 17 19 25
└┐ ┌┘ └┐
7 15 20
┌─┴─┐
14 16
27
/ \
/ \
13 29
/ \ / \
/ \ 28 30
/ \
/ \
/ \
/ \
8 23
/ \ / \
/ \ / \
4 11 / \
/ \ / \ 21 26
2 5 9 12 / \ /
/ \ \ \ 18 22 24
1 3 6 10 / \ \
\ 17 19 25
7 / \
15 20
/ \
14 16
27
┌────────┴────────┐
13 29
┌─────────┴─────────┐ ┌──┴──┐
8 23 28 30
┌────┴────┐ ┌────┴────┐
4 11 21 26
┌──┴──┐ ┌─┴─┐ ┌──┴──┐ ┌┘
2 5 9 12 18 22 24
┌─┴─┐ └┐ └┐ ┌──┴──┐ └┐
1 3 6 10 17 19 25
└┐ ┌┘ └┐
7 15 20
┌──┴──┐
14 16
27
/ \
/ \
/ \
/ \
13 29
/ \ / \
/ \ / \
/ \ 28 30
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
8 23
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
4 11 / \
/ \ / \ 21 26
2 5 9 12 / \ /
/ \ \ \ / \ 24
1 3 6 10 18 22 \
\ / \ 25
7 / \
17 19
/ \
15 20
/ \
/ \
14 16
Dies war die einfachste Lösung für die horizontale Ansicht. Versucht mit ein paar Beispielen. Funktioniert gut für meinen Zweck. Aktualisiert aus der Antwort von @ nitin-k.
public void print(String prefix, BTNode n, boolean isLeft) {
if (n != null) {
print(prefix + " ", n.right, false);
System.out.println (prefix + ("|-- ") + n.data);
print(prefix + " ", n.left, true);
}
}
Anruf:
bst.print("", bst.root, false);
Lösung:
|-- 80
|-- 70
|-- 60
|-- 50
|-- 40
|-- 30
|-- 20
|-- 10
Sie können ein Applet verwenden, um dies sehr leicht zu visualisieren. Sie müssen die folgenden Elemente drucken.
Drucken Sie die Knoten als Kreise mit sichtbarem Radius
Holen Sie sich die Koordinaten für jeden Knoten.
Die x-Koordinate kann als Anzahl der Knoten angezeigt werden, die besucht wurden, bevor der Knoten in seiner Reihenfolge durchlaufen wird.
Die y-Koordinate kann als Tiefe des jeweiligen Knotens dargestellt werden.
Drucken Sie die Zeilen zwischen Eltern und Kindern
Dies kann erreicht werden, indem die x- und y-Koordinaten der Knoten und der übergeordneten Knoten jedes Knotens in separaten Listen verwaltet werden.
Für jeden Knoten außer root verknüpfen Sie jeden Knoten mit seinem übergeordneten Element, indem Sie die X- und Y-Koordinaten sowohl des untergeordneten als auch des übergeordneten Elements übernehmen.
Sie können den Baum auch auf andere Weise visualisieren: Speichern Sie die Knoten als XML-Datei und lassen Sie sich von Ihrem Browser die Hierarchie anzeigen:
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){
}
}
}
Hier ist der Code zum Testen:
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();
Und die Ausgabe sieht so aus:
node_length * nodes_count + space_length * spaces_count*
ist.Code auf GitHub: YoussefRaafatNasry/bst-ascii-visualization
07
/\
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
03 11
/\ /\
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
01 05 09 13
/\ /\ /\ /\
/ \ / \ / \ / \
00 02 04 06 08 10 12 14
Hier ist ein sehr vielseitiger Baumdrucker. Nicht das Beste, aber es behandelt viele Fälle. Fühlen Sie sich frei, Schrägstriche hinzuzufügen, wenn Sie das herausfinden können .
package com.tomac120.NodePrinter;
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.LinkedList;
import Java.util.List;
/**
* Created by elijah on 6/28/16.
*/
public class NodePrinter{
final private List<List<PrintableNodePosition>> nodesByRow;
int maxColumnsLeft = 0;
int maxColumnsRight = 0;
int maxTitleLength = 0;
String sep = " ";
int depth = 0;
public NodePrinter(PrintableNode rootNode, int chars_per_node){
this.setDepth(rootNode,1);
nodesByRow = new ArrayList<>(depth);
this.addNode(rootNode._getPrintableNodeInfo(),0,0);
for (int i = 0;i<chars_per_node;i++){
//sep += " ";
}
}
private void setDepth(PrintableNode info, int depth){
if (depth > this.depth){
this.depth = depth;
}
if (info._getLeftChild() != null){
this.setDepth(info._getLeftChild(),depth+1);
}
if (info._getRightChild() != null){
this.setDepth(info._getRightChild(),depth+1);
}
}
private void addNode(PrintableNodeInfo node, int level, int position){
if (position < 0 && -position > maxColumnsLeft){
maxColumnsLeft = -position;
}
if (position > 0 && position > maxColumnsRight){
maxColumnsRight = position;
}
if (node.getTitleLength() > maxTitleLength){
maxTitleLength = node.getTitleLength();
}
List<PrintableNodePosition> row = this.getRow(level);
row.add(new PrintableNodePosition(node, level, position));
level++;
int depthToUse = Math.min(depth,6);
int levelToUse = Math.min(level,6);
int offset = depthToUse - levelToUse-1;
offset = (int)(Math.pow(offset,Math.log(depthToUse)*1.4));
offset = Math.max(offset,3);
PrintableNodeInfo leftChild = node.getLeftChildInfo();
PrintableNodeInfo rightChild = node.getRightChildInfo();
if (leftChild != null){
this.addNode(leftChild,level,position-offset);
}
if (rightChild != null){
this.addNode(rightChild,level,position+offset);
}
}
private List<PrintableNodePosition> getRow(int row){
if (row > nodesByRow.size() - 1){
nodesByRow.add(new LinkedList<>());
}
return nodesByRow.get(row);
}
public void print(){
int max_chars = this.maxColumnsLeft+maxColumnsRight+1;
int level = 0;
String node_format = "%-"+this.maxTitleLength+"s";
for (List<PrintableNodePosition> pos_arr : this.nodesByRow){
String[] chars = this.getCharactersArray(pos_arr,max_chars);
String line = "";
int empty_chars = 0;
for (int i=0;i<chars.length+1;i++){
String value_i = i < chars.length ? chars[i]:null;
if (chars.length + 1 == i || value_i != null){
if (empty_chars > 0) {
System.out.print(String.format("%-" + empty_chars + "s", " "));
}
if (value_i != null){
System.out.print(String.format(node_format,value_i));
empty_chars = -1;
} else{
empty_chars = 0;
}
} else {
empty_chars++;
}
}
System.out.print("\n");
int depthToUse = Math.min(6,depth);
int line_offset = depthToUse - level;
line_offset *= 0.5;
line_offset = Math.max(0,line_offset);
for (int i=0;i<line_offset;i++){
System.out.println("");
}
level++;
}
}
private String[] getCharactersArray(List<PrintableNodePosition> nodes, int max_chars){
String[] positions = new String[max_chars+1];
for (PrintableNodePosition a : nodes){
int pos_i = maxColumnsLeft + a.column;
String title_i = a.nodeInfo.getTitleFormatted(this.maxTitleLength);
positions[pos_i] = title_i;
}
return positions;
}
}
NodeInfo-Klasse
package com.tomac120.NodePrinter;
/**
* Created by elijah on 6/28/16.
*/
public class PrintableNodeInfo {
public enum CLI_PRINT_COLOR {
RESET("\u001B[0m"),
BLACK("\u001B[30m"),
RED("\u001B[31m"),
GREEN("\u001B[32m"),
YELLOW("\u001B[33m"),
BLUE("\u001B[34m"),
PURPLE("\u001B[35m"),
CYAN("\u001B[36m"),
WHITE("\u001B[37m");
final String value;
CLI_PRINT_COLOR(String value){
this.value = value;
}
@Override
public String toString() {
return value;
}
}
private final String title;
private final PrintableNode leftChild;
private final PrintableNode rightChild;
private final CLI_PRINT_COLOR textColor;
public PrintableNodeInfo(String title, PrintableNode leftChild, PrintableNode rightChild){
this(title,leftChild,rightChild,CLI_PRINT_COLOR.BLACK);
}
public PrintableNodeInfo(String title, PrintableNode leftChild, PrintableNode righthild, CLI_PRINT_COLOR textColor){
this.title = title;
this.leftChild = leftChild;
this.rightChild = righthild;
this.textColor = textColor;
}
public String getTitle(){
return title;
}
public CLI_PRINT_COLOR getTextColor(){
return textColor;
}
public String getTitleFormatted(int max_chars){
return this.textColor+title+CLI_PRINT_COLOR.RESET;
/*
String title = this.title.length() > max_chars ? this.title.substring(0,max_chars+1):this.title;
boolean left = true;
while(title.length() < max_chars){
if (left){
title = " "+title;
} else {
title = title + " ";
}
}
return this.textColor+title+CLI_PRINT_COLOR.RESET;*/
}
public int getTitleLength(){
return title.length();
}
public PrintableNodeInfo getLeftChildInfo(){
if (leftChild == null){
return null;
}
return leftChild._getPrintableNodeInfo();
}
public PrintableNodeInfo getRightChildInfo(){
if (rightChild == null){
return null;
}
return rightChild._getPrintableNodeInfo();
}
}
NodePosition-Klasse
package com.tomac120.NodePrinter;
/**
* Created by elijah on 6/28/16.
*/
public class PrintableNodePosition implements Comparable<PrintableNodePosition> {
public final int row;
public final int column;
public final PrintableNodeInfo nodeInfo;
public PrintableNodePosition(PrintableNodeInfo nodeInfo, int row, int column){
this.row = row;
this.column = column;
this.nodeInfo = nodeInfo;
}
@Override
public int compareTo(PrintableNodePosition o) {
return Integer.compare(this.column,o.column);
}
}
Und schließlich die Knotenschnittstelle
package com.tomac120.NodePrinter;
/**
* Created by elijah on 6/28/16.
*/
public interface PrintableNode {
PrintableNodeInfo _getPrintableNodeInfo();
PrintableNode _getLeftChild();
PrintableNode _getRightChild();
}
C++:
struct node{
string key;
struct node *left, *right;
};
void printBFS(struct node *root){
std::queue<struct node *> q;
q.Push(root);
while(q.size() > 0){
int levelNodes = q.size();
while(levelNodes > 0){
struct node *p = q.front();
q.pop();
cout << " " << p->key ;
if(p->left != NULL) q.Push(p->left);
if(p->right != NULL) q.Push(p->right);
levelNodes--;
}
cout << endl;
}
}
Eingabe:
Ausgewogener Baum erstellt aus:
string a[] = {"a","b","c","d","e","f","g","h","i","j","k","l","m","n"};
Ausgabe:
g
c k
a e i m
b d f h j l n
Basierend auf der Antwort von VasyaNovikov. Verbessert mit etwas Java-Zauber: Generics und Functional Interface.
/**
* 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);
}
}
Beispiel für einen ersten Anruf:
Function<ChecksumModel, List<ChecksumModel>> getChildrenFunc = node -> getChildrenOf(node)
printTreeRec("", rootNode, getChildrenFunc, true);
Wird so etwas ausgeben
└── rootNode
├── childNode1
├── childNode2
│ ├── childNode2.1
│ ├── childNode2.2
│ └── childNode2.3
├── childNode3
└── childNode4
Siehe auch diese Antworten .
Insbesondere war es nicht zu schwierig, abego TreeLayout zu verwenden, um die unten gezeigten Ergebnisse mit den Standardeinstellungen zu erzeugen.
Wenn Sie dieses Werkzeug ausprobieren, beachten Sie diesen Hinweis: Es werden die Kinder in der Reihenfolge gedruckt, in der sie hinzugefügt wurden. Für eine BST, bei der links gegen rechts von Belang ist, empfand ich diese Bibliothek als unangemessen, ohne sie zu modifizieren.
Die Methode zum Hinzufügen von untergeordneten Elementen verwendet einfach einen parent
- und child
-Knoten als Parameter. (Um also eine Reihe von Knoten zu verarbeiten, müssen Sie zuerst den ersten Knoten nehmen, um eine Wurzel zu erstellen.)
Am Ende habe ich diese Lösung oben verwendet, um sie so zu ändern, dass sie den Typ <Node>
übernimmt, um Zugriff auf links und rechts von Node
(untergeordnete Elemente) zu haben.
In Konsole drucken:
500
700 300
200 400
Einfacher Code:
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;
}
}
Eine Scala-Lösung, angepasst an die Antwort von Vasya Novikov und spezialisiert auf binäre Bäume:
/** 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)
}
}
using map...
{
Map<Integer,String> m = new LinkedHashMap<>();
tn.printNodeWithLvl(node,l,m);
for(Entry<Integer, String> map :m.entrySet()) {
System.out.println(map.getValue());
}
then....method
private void printNodeWithLvl(Node node,int l,Map<Integer,String> m) {
if(node==null) {
return;
}
if(m.containsKey(l)) {
m.put(l, new StringBuilder(m.get(l)).append(node.value).toString());
}else {
m.put(l, node.value+"");
}
l++;
printNodeWithLvl( node.left,l,m);
printNodeWithLvl(node.right,l,m);
}
}