iOS:分別用OC和swift實現(xiàn)二叉樹,并繪制到屏幕上

什么是二叉樹這里就不介紹了脖卖,直接看代碼融柬,有value和左右子樹共三個屬性????


@interfaceOCBinaryTree :NSObject?

@property (nonatomic, assign) NSInteger value;

@property (nonatomic, strong) OCBinaryTree * leftTree;

@property (nonatomic, strong) OCBinaryTree * rightTree;

這里是用OC和swift實現(xiàn)一些二叉樹的基本功能:


- (NSInteger)depth;? ? //深度

- (NSInteger)length;? //所有節(jié)點的個數(shù)

- (NSInteger)maxLength;//滿二叉樹所有節(jié)點數(shù)

- (void)print;? ? ? //打印基本信息

- (void)BFSPrint;? ? //廣度優(yōu)先遍歷:Breadth First Search

- (void)prePrint;? ? //先序遍歷

- (void)midPrint;? ? //中序遍歷

- (void)sufPrint;? ? //后序遍歷

- (void)prePrintWithoutRecursion;? ? ? ? ? //非遞歸先序遍歷

- (void)midPrintWithoutRecursion;? ? ? ? ? //非遞歸中序遍歷

- (void)sufPrintWithoutRecursion;? ? ? ? ? //非遞歸后序遍歷

- (void)sufPrintWithoutRecursionAndParam;? //非遞歸后序遍歷不帶isFirst參數(shù)

- (void)reverse;? ? //反轉(zhuǎn)二叉樹

+ (instancetype)createWithArray:(NSArray*)array;


首先是創(chuàng)建二叉樹,這里就簡單使用一個無序隨機數(shù)組,來創(chuàng)建二叉排序樹难捌。

什么是二叉排序樹?

意思就是左子樹只要不為空,它的值及其所有子樹的值都小于其根結(jié)點的值驻债。右子樹則相反。(直接上圖片了形葬,代碼地址在末尾)

從二叉樹的特性合呐,很容易看出,二叉樹很適合用遞歸算法荷并,上方代碼也就是用遞歸來實現(xiàn)創(chuàng)建二叉樹

遞歸是二叉樹里很常用的算法合砂,比如二叉樹的一些定義:深度,寬度源织,所有節(jié)點數(shù)等都可以用地歸來很簡單地實現(xiàn)

還有就是三種深度優(yōu)先遍歷方式:先序遍歷翩伪,中序遍歷,后序遍歷

先序遍歷:以根->左->右的順序來遍歷二叉樹

中序遍歷:以左->根->右的順序來遍歷二叉樹

后序遍歷:以左->右->根的順序來遍歷二叉樹

用遞歸算法很簡單就能實現(xiàn)

那么不用遞歸該如何實現(xiàn)呢谈息?底層的實現(xiàn)方法是利用棧的先進(jìn)后出的特性來實現(xiàn)的缘屹。對應(yīng)的在ios里,可以用可變數(shù)組來實現(xiàn)侠仇。

中序遍歷和先序遍歷類似轻姿。比較麻煩的是后序遍歷,須引入一個preTree參數(shù)來記錄上次遍歷的樹逻炊,還有一種方法是給二叉樹添加一個isFirst屬性來記錄是否是第一次訪問互亮,這種方法更麻煩,這里就不介紹了

其次還有廣度優(yōu)先遍歷方式余素,也就是層次遍歷:從根結(jié)點開始沿著樹的寬度一層一層依次遍歷,這里用非遞歸方式很簡單就可以實現(xiàn)

以上對遍歷的處理只是簡單的打印豹休,如果要做其他的處理,函數(shù)傳入處理的block桨吊,將打印換成block即可威根。

反轉(zhuǎn)二叉樹:即將二叉樹的左右子樹交換一下,用遞歸可以很簡單地實現(xiàn)

上邊說的深度视乐,寬度包括這里的反轉(zhuǎn)二叉樹同樣也可以用和遍歷一樣洛搀,用非遞歸的方式實現(xiàn),這里就不再說了佑淀。

創(chuàng)建好二叉樹之后留美,就可以將其繪制到屏幕上

因繪制需要,給二叉樹對象擴展了兩個屬性:number,height

number就是編號的意思,以最上層結(jié)點為參照在滿二叉樹下從左到右的編號

height就是以最上層結(jié)點為參照該結(jié)點的層級? ??

然后就是統(tǒng)一為其設(shè)置值独榴,因為要參照根節(jié)點僧叉,所以這里就不能使用遞歸了


func setValues() {

? ? ? ? let treeArray = NSMutableArray()

? ? ? ? self.number= (self.maxLength() +1)/2

? ? ? ? self.height = self.depth()

? ? ? ? var tree: BinaryTree? = self

? ? ? ? while(tree !=nil || treeArray.count > 0) {

? ? ? ? ? ? while tree != nil {

? ? ? ? ? ? ? ? treeArray.add(tree!)

? ? ? ? ? ? ? ? if tree!.leftTree != nil {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tree!.leftTree!.height = tree!.height -1

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tree!.leftTree!.number = tree!.number-Int(pow(2.0,CGFloat(tree!.height-2)))

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? tree = tree!.leftTree

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? if treeArray.count > 0{

? ? ? ? ? ? ? ? tree = (treeArray.lastObject as! BinaryTree)

? ? ? ? ? ? ? ? if tree!.rightTree != nil {

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tree!.rightTree!.height= tree!.height-1

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? tree!.rightTree!.number= tree!.number+Int(pow(2.0,CGFloat(tree!.height-2)))

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ? ? tree = tree!.rightTree

? ? ? ? ? ? ? ? treeArray.removeLastObject()

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? }


繪制也是使用遞歸的方式依次繪制每個節(jié)點并連線。

首先根據(jù)上方擴展的屬性來計算每個節(jié)點在屏幕上的位置


func getPoint(tree: BinaryTree)? -> CGPoint {

? ? ? ? let pointY =CGFloat(tree.number)*eachWidth!

? ? ? ? let pointX =CGFloat(tree.height)*eachHeight!

? ? ? ? return CGPoint(x: pointX, y: pointY)

? ? }


這里的eachWidth和eachHeight是根據(jù)樹的滿二叉樹的總結(jié)點數(shù)和深度計算的棺榔,radius則是結(jié)點半徑瓶堕,這里是統(tǒng)一為10


????????eachWidth = (viewHeight! - radius*2)/CGFloat(tree.maxLength())

? ? ? ? eachHeight= (Screen_width() -radius*2)/CGFloat(tree.depth())


然后遍歷整棵樹用遞歸的方法來連線,這里連線順序同樣分為前序症歇、中序郎笆、后序三種方式。并加上動畫忘晤,來演示遍歷順序

連線用的是UIBezierPath類

動畫用的是CABasicAnimation宛蚓,演示5秒

然后就是加上每個節(jié)點,同樣用遞歸的方式设塔,這里直接用的是UILabel凄吏,來顯示每個值

效果如下:

代碼地址

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