Come stampare il diagramma ad albero binario?


164

Come posso stampare un albero binario in Java in modo che l'output sia simile a:

   4 
  / \ 
 2   5 

Il mio nodo:

public class Node<A extends Comparable> {
    Node<A> left, right;
    A data;

    public Node(A data){
        this.data = data;
    }
}

5
È difficile. Penso che tu debba prima determinare la profondità dell'albero. Personalmente, scaricavo semplicemente il grafico del nodo in graphviz e lo lasciavo gestire. :-)
Onnipotente l'

Sembra che se avessi molti elementi, l'elemento radice avrebbe un bordo ENORME proveniente da esso.

Ho un metodo getDept () nell'albero
Tian,

1
Solo perché l'idea mi ha divertito, ho scritto il codice in C ++ e l'ho sputato in formato digraph graphviz. Alberi splendidamente formattati.
Onnipotente l'

Risposte:


238

Ho creato una semplice stampante ad albero binario. Puoi usarlo e modificarlo come vuoi, ma non è comunque ottimizzato. Penso che molte cose possano essere migliorate qui;)

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;
    }

}

Uscita 1:

         2               
        / \       
       /   \      
      /     \     
     /       \    
     7       5       
    / \     / \   
   /   \   /   \  
   2   6   3   6   
  / \ / \ / \ / \ 
  5 8 4 5 8 4 5 8 

Uscita 2:

       2               
      / \       
     /   \      
    /     \     
   /       \    
   7       5       
  / \       \   
 /   \       \  
 2   6       9   
    / \     /   
    5 8     4   

1
come convertire questo output in orizzontale?
jijesh Aj

Per l'uscita orizzontale è meglio usare la soluzione di Vasya Novikov.
michal.kreuzman,

3
Sarà fantastico se riesci a elaborare scegliendo 2 ^ n - 1 come primi spazi e 2 ^ (n + 1) - 1 come gli spazi tra i due
DJ '16

È buono per alberi equilibrati come l'ho provato per uno degli alberi inclinati a destra di 15 valori ed è diventato molto ingestibile vedere la stampa.
akhil_mittal

3
Il mio albero ha una profondità di 44 strati, quindi java si arresta in modo anomalo quando tenta di stampare 8796093022207 spazi bianchi. Quindi attenzione.
CX gamer,

288

Stampa un [grande] albero per linee.

esempio di output:

z
├── c
   ├── a
   └── b
├── d
├── e
   └── asdf
└── f

codice:

public class TreeNode {

    final String name;
    final List<TreeNode> children;

    public TreeNode(String name, List<TreeNode> children) {
        this.name = name;
        this.children = children;
    }

    public String toString() {
        StringBuilder buffer = new StringBuilder(50);
        print(buffer, "", "");
        return buffer.toString();
    }

    private void print(StringBuilder buffer, String prefix, String childrenPrefix) {
        buffer.append(prefix);
        buffer.append(name);
        buffer.append('\n');
        for (Iterator<TreeNode> it = children.iterator(); it.hasNext();) {
            TreeNode next = it.next();
            if (it.hasNext()) {
                next.print(buffer, childrenPrefix + "├── ", childrenPrefix + "│   ");
            } else {
                next.print(buffer, childrenPrefix + "└── ", childrenPrefix + "    ");
            }
        }
    }
}

PS Questa risposta non si concentra esattamente sugli alberi "binari", ma stampa tutti i tipi di alberi. La soluzione è ispirata al comando "tree" in linux.


Questa soluzione gestisce alberi binari inclinati a destra?
patentfox,

@VasyaNovikov come riscriveresti children.get(children.size() - 1)se HashMap fosse usato per i bambini? Sono riuscito a modificare ogni altra parte tranne questa.
Le Nguyen Duy Anh,

@LeNguyenDuyAnh qual è la firma del tipo proposta da HashMap però? HashMap<String, List<String>>?
VasiliNovikov,

Ho implementato il mio albero come HashMap<String, Node>. String è l'ID del nodo.
Le Nguyen Duy Anh,

In realtà ho implementato qualcosa di simile in una piccola libreria Java chiamata text-tree . Forse aiuta qualcuno.
Barfuin

47

Ho creato un algoritmo migliorato per questo, che gestisce bene nodi con dimensioni diverse. Stampa dall'alto verso il basso usando le linee.

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;
        }
    }
}

Per usarlo per il tuo albero, Nodeimplementa la tua classe PrintableNode.

Esempio di output:

                                         2952:0                                             
                    ┌───────────────────────┴───────────────────────┐                       
                 1249:-1                                         5866:0                     
        ┌───────────┴───────────┐                       ┌───────────┴───────────┐           
     491:-1                  1572:0                  4786:1                  6190:0         
  ┌─────┘                                               └─────┐           ┌─────┴─────┐     
339:0                                                      5717:0      6061:0      6271:0   

Stavo cercando di replicare la tecnica della "risposta selezionata". Ma penso che questa sia una delle migliori risposte qui. Così robusto e conciso.
Vikrant Goel,

Dopo aver implementato questo sembra funzionare alla grande, ma solo per alberi bilanciati. Qualsiasi cosa sbilanciata restituisce risultati strani.
Mitbanip,

Ottengo ???????????invece le linee tra i nodi ma dovrebbe essere solo un problema di roba UTF8 e roba. Comunque, grandi cose, devo dire. La migliore risposta per me in quanto è davvero facile da usare.
Fitz,

Sì, era quello. Ho dovuto cambiare tutti i caratteri speciali del tuo paragrafo di linee e spazi .
Fitz,

Simpatico, per supportare la stampa di una serie di elementi, ha creato una sintesi che fa proprio ciò usando la logica @MightyPork per stampare l'albero. Vedipublic static <T> void print(T[] elems)
Neo,

40
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 ? " |      " : "        "));
        }
    }

}

stamperà:

                 /----- 20
                 |       \----- 15
         /----- 14
         |       \----- 13
 /----- 12
 |       |       /----- 11
 |       \----- 10
 |               \----- 9
8
 |               /----- 7
 |       /----- 6
 |       |       \----- 5
 \----- 4
         |       /----- 3
         \----- 2
                 \----- 1

per l'input

8 4 12 2 6 10 14 1 3 5 7 9 11 13 20 15

questa è una variante della risposta di @anurag - mi stava infastidendo nel vedere gli extra | s


Sarebbe fantastico se potesse ruotarlo di 90 °.
Abhijit Sarkar,

34

Adattato da Vasja Novikov 's risposta per renderlo più binario , e utilizzare una StringBuilderper l'efficienza (concatenare Stringoggetti insieme in Java è generalmente inefficiente).

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();
}

Produzione:

       ┌── 7
   ┌── 6
      └── 5
└── 4
       ┌── 3
    └── 2
        └── 1
            └── 0

Non funziona per un albero quando inseriamo valori: 30,40,50,60,70,80 in un BST. Come quello crea un albero inclinato a destra. Il valore di isTail dovrebbe essere falso quando right != null. Ho fatto la modifica e l'ho provato, funziona bene.
akhil_mittal

Grazie per l'input, ho appena modificato la risposta, è meglio?
Todd Davies,

Grazie, la risposta di @Vasya Novikov è ottima, ma ho bisogno di una versione di linklist e la tua risposta è adatta al mio caso.
hychou,

In tutte le risposte, questo produce l'albero più bello e il codice è molto pulito!
p-sun,

15

michal.kreuzman bello quello che dovrò dire.

Mi sentivo pigro per fare un programma da solo e cercare il codice in rete quando l'ho trovato mi ha davvero aiutato.

Ma ho paura di vedere che funziona solo per singole cifre come se tu usassi più di una cifra, poiché stai usando spazi e non tabulazioni, la struttura diventerà fuori posto e il programma perderà il suo uso.

Per quanto riguarda i miei codici successivi avevo bisogno di input più grandi (almeno più di 10), questo non ha funzionato per me, e dopo aver cercato molto in rete quando non ho trovato nulla, ho creato un programma da solo.

Ha alcuni bug ora, di nuovo in questo momento mi sento pigro per correggerli, ma stampa in modo molto bello e i nodi possono assumere qualsiasi valore di grandi dimensioni.

L'albero non sarà come menzionato nella domanda ma è ruotato di 270 gradi :)

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);
}    

Posiziona questa funzione con il tuo TreeNode specificato e mantieni il livello inizialmente 0 e divertiti!

Ecco alcuni degli output di esempio:

|       |       |-------11
|       |-------10
|       |       |-------9
|-------8
|       |       |-------7
|       |-------6
|       |       |-------5
4
|       |-------3
|-------2
|       |-------1


|       |       |       |-------10
|       |       |-------9
|       |-------8
|       |       |-------7
|-------6
|       |-------5
4
|       |-------3
|-------2
|       |-------1

L'unico problema è con i rami estesi; Proverò a risolvere il problema il prima possibile, ma fino ad allora puoi usarlo anche tu.


14

Il tuo albero avrà bisogno del doppio della distanza per ogni strato:

       un'
      / \
     / \
    / \
   / \
   avanti Cristo
  / \ / \
 / \ / \
 DEFG
/ \ / \ / \ / \
hijklmno

Puoi salvare il tuo albero in una matrice di array, una matrice per ogni profondità:

[[A], [b, c], [d, e, f, g], [h, i, j, k, l, m, n, o]]

Se l'albero non è pieno, è necessario includere valori vuoti in quell'array:

       un'
      / \
     / \
    / \
   / \
   avanti Cristo
  / \ / \
 / \ / \
 DEFG
/ \ \ / \ \
hiklmo
[[a], [b, c], [d, e, f, g], [h, i,, k, l, m,, o]]

Quindi puoi iterare sull'array per stampare l'albero, stampando gli spazi prima del primo elemento e tra gli elementi in base alla profondità e stampando le linee in base al fatto che gli elementi corrispondenti nell'array per il livello successivo siano riempiti o meno. Se i valori possono contenere più di un carattere, è necessario trovare il valore più lungo durante la creazione della rappresentazione di matrice e moltiplicare di conseguenza tutte le larghezze e il numero di righe.


E se l'albero non fosse completo? In quel caso sembra che dovresti essere in grado di farlo senza raddoppiare lo spazio ad ogni livello.
templatetypedef,

Sì, ma solo in alcuni casi molto limitati in cui la maggior parte dei sottotitoli sono elenchi collegati anziché alberi dallo stesso livello verso il basso o si disegnerebbero sottotitoli diversi con spaziatura diversa tra i livelli ...
hd42

13

Ho trovato la risposta di VasyaNovikov molto utile per la stampa di un grande albero generale e l'ho modificata per un albero binario

Codice:

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);
        }
    }
}

Uscita campione:

\-- 7
    |-- 3
    |   |-- 1
    |   |   \-- 2
    |   \-- 5
    |       |-- 4
    |       \-- 6
    \-- 11
        |-- 9
        |   |-- 8
        |   \-- 10
        \-- 13
            |-- 12
            \-- 14

8

Una soluzione in linguaggio Scala , analoga a quella che ho scritto in Java :

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
    }

}

Esempio di output:

vasya
├── frosya
   ├── petya
      └── masha
   └── kolya
└── frosya2

1
Con Lambda disponibile anche in Java, forse vuoi aggiornare la tua soluzione Java?
Tintin,

@Tintin Scala non riguarda assolutamente solo le funzioni lambda. Ma se hai in mente un buon miglioramento per Java, sentiti libero di "modificare", che sarà quindi accettato dalla comunità StackOverflow se ritenuto utile .;)
VasiliNovikov,

5

So che tutti voi avete un'ottima soluzione; Voglio solo condividere il mio - forse non è il modo migliore, ma è perfetto per me stesso!

Con pythone pipavanti, è davvero abbastanza semplice! BOOM!

Su Mac o Ubuntu (il mio è mac)

  1. terminale aperto
  2. $ pip install drawtree
  3. $python, inserisci la console di Python; puoi farlo in altro modo
  4. from drawtree import draw_level_order
  5. draw_level_order('{2,1,3,0,7,9,1,2,#,1,0,#,#,8,8,#,#,#,#,7}')

FATTO!

        2
       / \
      /   \
     /     \
    1       3
   / \     / \
  0   7   9   1
 /   / \     / \
2   1   0   8   8
       /
      7

Tracciamento della fonte:

Prima di vedere questo post, sono andato su Google "testo semplice albero binario"

E ho trovato questo https://www.reddit.com/r/learnpython/comments/3naiq8/draw_binary_tree_in_plain_text/ , indirizzami a questo https://github.com/msbanik/drawtree


@DenysVitali oh sì, hai ragione): probabilmente dovrei spostarlo su "come stampare l'albero dall'attraversamento di ordini a livello serializzato (qualsiasi linguaggio / pitone)".
Sean L

3
Non volevo sembrare maleducato, ma quando un utente tagga la domanda mentre javasi aspetta una risposta Java :)
Denys Vitali

3
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   

2

Questa è una soluzione molto semplice per stampare un albero. Non è così carino, ma è davvero semplice:

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);
}

Uscita campione:

      106
            105
104
            103
                  102
                        101
      100

2

Basato sulla risposta VasyaNovikov. Migliorato con un po 'di magia Java: interfaccia generica e funzionale.

/**
 * 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);
    }
}

Esempio di chiamata iniziale:

Function<ChecksumModel, List<ChecksumModel>> getChildrenFunc = node -> getChildrenOf(node)
printTreeRec("", rootNode, getChildrenFunc, true);

Produrrà qualcosa di simile

└── rootNode
    ├── childNode1
    ├── childNode2
       ├── childNode2.1
       ├── childNode2.2
       └── childNode2.3
    ├── childNode3
    └── childNode4

2

Ho scritto una stampante ad albero binario in Java.

Il codice è su GitHub qui .

Non è stato ottimizzato per l'efficienza di runtime, ma dal momento che stiamo parlando di stampa in ASCII, ho pensato che non sarebbe stato utilizzato su alberi molto grandi. Ha alcune belle caratteristiche però.

  1. Fa un uso efficiente dello spazio in quanto una sottostruttura di grandi dimensioni si estende il più possibile sotto una più piccola.
  2. C'è un parametro per impostare lo spazio orizzontale minimo tra le etichette dei nodi.
  3. Le etichette dei nodi sono stringhe di lunghezza arbitraria.
  4. Oltre a un metodo per stampare un singolo albero, esiste un metodo per stampare un elenco di alberi in orizzontale sulla pagina (con un parametro per la larghezza della pagina), usando tutte le righe necessarie.
  5. C'è un'opzione per stampare alberi con rami diagonali (usando i caratteri barra e barra rovesciata) o con rami orizzontali (usando i caratteri di disegno del riquadro ASCII). Quest'ultimo è più compatto e rende i livelli degli alberi visivamente più chiari.
  6. Funziona.

Sono inclusi alcuni programmi demo / test.

Segue un esempio di un albero binario generato casualmente, come stampato dal programma. Ciò illustra l'uso efficiente dello spazio, con una grande sottostruttura destra che si estende sotto una piccola sottostruttura sinistra:

             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                      

Un esempio di stampa di tutti e cinque gli alberi binari dei nodi (con etichette in ordine) sulla pagina:

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 

Di seguito è riportato un esempio dello stesso albero stampato in 4 modi diversi, con spaziatura orizzontale di 1 e di 3 e con rami diagonali e orizzontali.

                   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               

È bello che tu abbia scritto e pubblicato questo progetto. Sembra che faccia un buon lavoro, ma fondamentalmente solo un link alla tua libreria non fornisce una buona risposta su Stack Overflow. Come minimo, dovresti includere il codice necessario per utilizzare la tua biblioteca per visualizzare gli esempi che hai fornito, in modo che le persone sappiano cosa è coinvolto nell'uso della tua biblioteca. In questo momento, questa è solo una pubblicità per il tuo repository GitHub. Non è una brutta cosa, se stai mostrando alle persone come usarlo davvero.
Makyen

A proposito: se modifichi nel codice di esempio, esegui il ping qui includendolo @Makyenin un commento.
Makyen

2

Questa è una domanda interessante e ho anche scritto un progetto per questo.

binary-tree-stampante

Ecco alcuni esempi:

Stampa BST casuale.

BTPrinter.printRandomBST(100, 100);
                              38                                  
                              / \                                 
                             /   \                                
                            /     \                               
                           /       \                              
                          /         \                             
                         /           \                            
                        /             \                           
                       /               \                          
                      /                 \                         
                     /                   \                        
                    /                     \                       
                   /                       \                      
                  /                         \                     
                 /                           \                    
                /                             \                   
               /                               \                  
              28                               82                 
             / \                               / \                
            /   \                             /   \               
           /     \                           /     \              
          /       \                         /       \             
         5        31                       /         \            
        / \       / \                     /           \           
       /   \     30 36                   /             \          
      /     \   /   / \                 /               \         
     /       \ 29  33 37               /                 \        
    /         \   / \                 /                   \       
   /           \ 32 35               65                   95      
  1            14   /               / \                   / \     
 / \           / \ 34              /   \                 94 97    
0   2         /   \               /     \               /   / \   
     \       12   24             /       \             93  96 98  
      3     / \   / \           /         \           /         \ 
       \   9  13 16 25         /           \         84         99
        4 / \   / \   \       /             \       / \           
         7  10 15 23  26     59             74     83 86          
        / \   \   /     \   / \             / \       / \         
       6   8  11 22     27 56 60           73 76     85 91        
                /         / \   \         /   / \       / \       
               20        /   \  61       67  75 79     88 92      
              / \       40   58   \     / \     / \   / \         
             18 21     / \   /    62   66 72   78 80 87 89        
            / \       39 54 57      \     /   /     \     \       
           17 19         / \        64   69  77     81    90      
                        50 55       /   / \                       
                       / \         63  68 70                      
                      /   \                 \                     
                     /     \                71                    
                    47     53                                     
                   / \     /                                      
                  /   \   52                                      
                 42   49 /                                        
                / \   / 51                                        
               41 43 48                                           
                    \                                             
                    46                                            
                    /                                             
                   45                                             
                  /                                               
                 44     

Stampa l'albero dall'array di ordini di livello in stile leetcode, '#' indica un terminatore di percorso in cui non esiste alcun nodo al di sotto.

BTPrinter.printTree("1,2,3,4,5,#,#,6,7,8,1,#,#,#,#,#,#,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15");
        1              
       / \             
      2   3            
     / \               
    /   \              
   4     5             
  / \   / \            
 6   7 8   1           
          / \          
         /   \         
        /     \        
       /       \       
      /         \      
     2           3     
    / \         / \    
   /   \       /   \   
  4     5     6     7  
 / \   / \   / \   / \ 
8   9 10 11 12 13 14 15

1

Avevo bisogno di stampare un albero binario in uno dei miei progetti, per questo ho preparato una classe java TreePrinter, uno dei risultati di esempio è:

                [+]
               /   \
              /     \
             /       \
            /         \
           /           \
        [*]             \
       /   \             [-]
[speed]     [2]         /   \
                    [45]     [12]

Ecco il codice per la classe TreePrinterinsieme alla classe TextNode. Per stampare qualsiasi albero puoi semplicemente creare un albero equivalente con TextNodeclasse.


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;
    }
}

Ecco infine una classe di prova per la stampa di un determinato campione:


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));
    }
}

1

È possibile utilizzare un'applet per visualizzarlo molto facilmente. È necessario stampare i seguenti elementi.

  1. Stampa i nodi come cerchi con un raggio visibile

    • Ottieni le coordinate per ciascun nodo.

    • La coordinata x può essere visualizzata come il numero di nodi visitati prima che il nodo venga visitato nel suo attraversamento interno.

    • La coordinata y può essere visualizzata come profondità del nodo particolare.


  1. Stampa le linee tra genitore e figlio

    • Questo può essere fatto mantenendo le coordinate xey dei nodi e dei genitori di ciascun nodo in elenchi separati.

    • Per ogni nodo tranne root unire ciascun nodo con il suo genitore prendendo le coordinate xey sia del figlio che del genitore.


puoi per favore visualizzare e fornire una soluzione migliore rispetto alle risposte esistenti?
Enamul Hassan,

1
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

Funziona solo per numeri interi da 1 a 2 cifre (ero pigro per renderlo generico)

distorta pieno


1

Questa era la soluzione più semplice per la vista orizzontale. Provato con un sacco di esempi. Funziona bene per il mio scopo. Aggiornato dalla risposta di @ 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);
    }
}

Chiamata:

bst.print("", bst.root, false);

Soluzione:

                         |-- 80
                    |-- 70
               |-- 60
          |-- 50
     |-- 40
|-- 30
     |-- 20
          |-- 10

1
  1. Dovrai livellare l'ordine per attraversare il tuo albero.
  2. Scegli la lunghezza del nodo e la lunghezza dello spazio .
  3. Prendi l'albero di base larghezza relativa ad ogni livello , che è node_length * nodes_count + space_length * spaces_count*.
  4. Trova una relazione tra ramificazione, spaziatura, rientro e larghezza base calcolata.

Codice su GitHub: YoussefRaafatNasry / bst-ascii-visualization

                                             07                     
                                             /\                     
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                                           /    \                   
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                                         /        \                 
                                        /          \                
                                       /            \               
                                      /              \              
                                     /                \             
                                    /                  \            
                                   /                    \           
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                                 /\                      /\         
                                /  \                    /  \        
                               /    \                  /    \       
                              /      \                /      \      
                             /        \              /        \     
                           01          05          09          13   
                           /\          /\          /\          /\   
                          /  \        /  \        /  \        /  \  
                        00    02    04    06    08    10    12    14

Direi che il codice è abbastanza breve da poterlo incorporare nella tua risposta.
m02ph3u5,

Il codice non è solo la visualizefunzione, è l'intera visualizerclasse che è di circa 200 loc incluso il file di intestazione.
YoussefRaafatNasry,

1

Per chi cerca la soluzione Rust:

pub struct Node {
  pub value: i32,
  left: Option<Box<Node>>,
  right: Option<Box<Node>>
}

impl Node {

  pub fn new(val: i32) -> Node {
    Node {
      value: val,
      left: None,
      right: None
    }
  }

  pub fn getLeftNode(&self) -> Option<&Node> {
   self.left.as_deref()
  }

  pub fn getRightNode(&self) -> Option<&Node> {
   self.right.as_deref()
  }

  pub fn setLeftNode(&mut self, val: i32) -> &mut Node {
   self.left = Some(Box::new(Node::new(val)));
   self.left.as_deref_mut().unwrap()
  }

  pub fn setRightNode(&mut self, val: i32) -> &mut Node {
   self.right = Some(Box::new(Node::new(val)));
   self.right.as_deref_mut().unwrap()
  }

  fn visualizeTree(&self, level: u16, is_tail: bool, columns: &mut HashSet<u16>) {
    let left = self.getLeftNode();
    let right = self.getRightNode();

    if right.is_some() {
      right.unwrap().visualizeTree(level+1, false, columns);
    }

    if level > 0 {
      for i in 0..level-1 {
          if columns.contains(&i) {
            print!("│   ");
          } else {
            print!("    ");
          }
      }
      if is_tail {
        println!("└── {}", self.value);
        columns.remove(&(level-1));
        columns.insert(level);
      } else {
        println!("┌── {}", self.value);
        columns.insert(level);
        columns.insert(level-1);
      }
    } else {
      println!("{}", self.value);
    }

    if left.is_some() {
      left.unwrap().visualizeTree(level+1, true, columns);
    }
  }

  pub fn printTree(&self) {
    let mut columns = HashSet::new();
    columns.insert(0);
    self.visualizeTree(0, true, &mut columns);
  }
}

L'output è qualcosa del genere:

┌── 17
      ┌── 3
         └── 9
   └── 2
       └── 1
20
   ┌── 7
         ┌── 16
      └── 15
└── 8
       ┌── 11
    └── 4
        └── 13

0

Stampa in console:

                                                500
                       700                                             300   
    200                                   400                                                                                          

Codice semplice:

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;
        }

    }

0

Ecco una stampante ad albero molto versatile. Non è il migliore, ma gestisce molti casi. Sentiti libero di aggiungere barre se riesci a capirlo. inserisci qui la descrizione dell'immagine

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;
    }
}

Classe NodeInfo

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();
    }
}

Classe NodePosition

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);
    }
}

E, infine, Node Interface

package com.tomac120.NodePrinter;

/**
 * Created by elijah on 6/28/16.
 */
public interface PrintableNode {
    PrintableNodeInfo _getPrintableNodeInfo();
    PrintableNode _getLeftChild();
    PrintableNode _getRightChild();
}

0

Una soluzione Scala, adattata dalla risposta di Vasya Novikov e specializzata per gli alberi binari:

/** 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)
  }
}

BTW, ho deciso di inviare una soluzione Scala, troppo: stackoverflow.com/a/43348945/1091436
VasiliNovikov

0

Vedi anche queste risposte .

In particolare non è stato troppo difficile utilizzare abego TreeLayout per produrre risultati mostrati di seguito con le impostazioni predefinite.

Se provi quello strumento, nota questo avvertimento: stampa i bambini nell'ordine in cui sono stati aggiunti. Per un BST in cui sinistra a destra è importante, ho trovato questa libreria inappropriata senza modifiche.

Inoltre, il metodo per aggiungere figli prende semplicemente un nodo parente childcome parametri. (Quindi per elaborare un gruppo di nodi, è necessario prendere il primo separatamente per creare una radice.)

Ho finito per usare questa soluzione sopra, modificandola per includere il tipo in <Node>modo da avere accesso a Nodedestra e sinistra (figli).

albero creato con abego TreeLayout


0

Ecco un altro modo per visualizzare il tuo albero: salva i nodi come file XML e poi lascia che il tuo browser ti mostri la gerarchia:

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){

        }
    }
}

Ecco il codice per testarlo:

    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();

E l'output è simile al seguente:

inserisci qui la descrizione dell'immagine


0
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);

    }
}

0

questa è una delle versioni più semplici che potrei implementare. spero che ti aiuti

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.left = None
        self.right = None

    def add(self, data):

        if data < self.data:
            if self.left is None:
                self.left = Node(data)
            else:
                self.left.add(data)
        if data > self.data:
            if self.right is None:
                self.right = Node(data)
            else:
                self.right.add(data)

    def display(self):
        diff = 16
        start = 50
        c = ' '

        this_level = [(self, start)]

        while this_level:
            next_level = list()
            last_line = ''

            for node, d in this_level:
                line = last_line + c*(d - len(last_line)) + str(node.data)
                print(line, end='\r')
                last_line = line

                if node.left:
                    next_level.append((node.left, d - diff))
                if node.right:
                    next_level.append((node.right, d + diff))
                this_level = next_level
                diff = max(diff//2, 2)
            print('\n')


if __name__ == '__main__':
    from random import randint, choice
    values = [randint(0, 100) for _ in range(10)]
    bst = Node(choice(values))
    for data in values:
        bst.add(data)

    bst.display()

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