C#使用自定义的泛型节点类实现二叉树类
作者：wenchm
一、涉及到的知识点
1.Comparer<T>.Default 属性
返回由泛型参数指定的类型的默认排序顺序比较器。
public static System.Collections.Generic.Comparer<T> Default { get; }
属性值
Comparer<T>
继承 Comparer<T> 并作为 T 类型的排序顺序比较器的对象。
Comparer<T>.Default 属性是 C# 中 System.Collections.Generic命名空间下的一个属性。它返回一个 Comparer<T> 对象的默认实例，该对象可以对泛型集合中的对象进行比较。默认情况下，这个比较器根据对象的自然顺序进行比较，即通过调用对象的 CompareTo 方法进行比较。
// Comparer<T>.Default 属性
namespace _135_3
{
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
ArgumentNullException.ThrowIfNull(args);
List<int> numbers = [3, 1, 4, 2];
// 使用默认比较器对集合进行排序
numbers.Sort(Comparer<int>.Default);
Console.WriteLine(string.Join(", ", numbers));
}
}
}
//运行结果：
/*
1, 2, 3, 4
*/
在这个例子中创建了一个包含整数的列表。然后，使用 Comparer<int>.Default 属性提供的默认比较器对列表进行排序。最后，输出排序后的列表，可以看到数字已经按照升序排列。
2.实现二叉树类BinaryTree<T>步骤
（1）先设计一个泛型节点类
public class Node<T>(T value)
{
public T Data { get; set; } = value;
public Node<T>? Left { get; set; } = null;
public Node<T>? Right { get; set; } = null;
}
（2）再设计一个泛型的二叉树类
public class BinaryTree<T>
{
public Node<T>? Root { get; private set; }
public void AddNode(T value)
{
Node<T> newNode = new(value);
if (Root == null)
{
Root = newNode;
}
else
{
Node<T> current = Root;
while (true)
{
if (Comparer<T>.Default.Compare(value, current.Data) < 0)
{
if (current.Left == null)
{
current.Left = newNode;
break;
}
current = current.Left;
}
else
{
if (current.Right == null)
{
current.Right = newNode;
break;
}
current = current.Right;
}
}
}
}
}
（3）最后设计Main方法
定义一个二叉树类的对象，引用类中的方法。
BinaryTree<int> tree = new();
二、 使用泛型节点类 Node<T>实现二叉树类BinaryTree<T>
// 使用泛型节点类 Node<T>设计实现二叉树类
namespace _135_1
{
public class Node<T>(T value)
{
public T Data { get; set; } = value;
public Node<T>? Left { get; set; } = null;
public Node<T>? Right { get; set; } = null;
}
public class BinaryTree<T>
{
public Node<T>? Root { get; private set; }
public void AddNode(T value)
{
Node<T> newNode = new(value);
if (Root == null)
{
Root = newNode;
}
else
{
Node<T> current = Root;
while (true)
{
if (Comparer<T>.Default.Compare(value, current.Data) < 0)
{
if (current.Left == null)
{
current.Left = newNode;
break;
}
current = current.Left;
}
else
{
if (current.Right == null)
{
current.Right = newNode;
break;
}
current = current.Right;
}
}
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ArgumentNullException.ThrowIfNull(args);
BinaryTree<int> tree = new();
tree.AddNode(5);
tree.AddNode(3);
tree.AddNode(8);
tree.AddNode(1);
tree.AddNode(4);
tree.AddNode(7);
Console.WriteLine("中序遍历：");
PrintInOrder(tree.Root!);
Console.WriteLine("前序遍历：");
PrintPreOrder(tree.Root!);
Console.WriteLine("后序遍历：");
PrintPostOrder(tree.Root!);
Console.ReadKey();
}
static void PrintInOrder(Node<int> node)
{
if (node != null)
{
PrintInOrder(node.Left!);
Console.WriteLine(node.Data);
PrintInOrder(node.Right!);
}
}
static void PrintPreOrder(Node<int> node)
{
if (node != null)
{
Console.WriteLine(node.Data);
PrintPreOrder(node.Left!);
PrintPreOrder(node.Right!);
}
}
static void PrintPostOrder(Node<int> node)
{
if (node != null)
{
PrintPostOrder(node.Left!);
PrintPostOrder(node.Right!);
Console.WriteLine(node.Data);
}
}
}
}
运行结果：
中序遍历：
1
3
4
5
7
8
前序遍历：
5
3
1
4
8
7
后序遍历：
1
4
3
7
8
5
在这个实例中使用 Comparer<T>.Default 来比较两个值的大小。这个方法适用于任何实现了 System.IComparable<T> 接口的类型，因此可以使用任何实现了该接口的值类型或引用类型。
这个程序的主要功能是添加一个新的节点到二叉树中。它首先检查根节点是否为空，如果为空，则将新的节点设置为根节点。否则，它将从根节点开始，递归地遍历二叉树，找到合适的位置插入新的节点。
这个程序的实现是正确的，它可以用于存储和操作实现了 System.IComparable<T> 接口的类型。可以根据需要修改和扩展这个程序，例如，可以添加其他方法来遍历和操作二叉树。
以上就是C#使用自定义的泛型节点类实现二叉树类的详细内容，更多关于C#二叉树类的资料请关注脚本之家其它相关文章！