二叉树：某些子节点为空，其他则不为

Question

我正在写一个程序，可以转换为莫尔斯电码，反之亦然。 我使用树来更有效地搜索代码或关联值。 Morse和关联的值将从文件读取到静态数组中。 索引0是所有其他子树的根，实际上是一个虚拟节点，链接到左子树（index [1]）和右子树（index [16]）。

读完节点后，我通过遍历静态数组并按需分配节点来链接子节点。 索引[2]-[16]保留左子树。 索引[17]-（alphaTree.length-1）保留右侧的子树。

这是我的问题：当尝试分配所有子节点时，当我将它们打印出来时，其中的一些为空。 节点本身不是null，而只是子节点。

我注意到了一种模式，但不知道如何解决。

下面是示例输出。 输出很大，因此我将其削减了，但留得足够多，您可以看到我的意思：

Element left 0: -, t
Element right 0: *, e
Element left 1: null
Element right 1: null
Element left 2: --, m
Element right 2: null
Element left 3: null
Element right 3: -*, n
Element left 4: ---, o
Element right 4: null
Element left 5: null

. . .

Element right 25: null
Element left 26: null
Element right 26: *-**, l
Element left 27: **--, ö
Element right 27: null
Element left 28: null
Element right 28: **-*, f
Element left 29: ***-, v
Element right 29: null

以下是我用来填充静态数组的文件。 因为树中有特殊字符，所以我使用ASCII并在读取文件时进行转换：

- 116
-- 109
-* 110
--- 111
--* 103
-*- 107
-** 100
---- 247 
---* 246
--*- 113
--** 122
-*-- 121
-*-* 99
-**- 120
-*** 98
* 101
*- 97
** 105
*-- 119
*-* 114
**- 117
*** 115
*--- 106
*--* 112
*-*- 228
*-** 108
**-- 246
**-* 102
***- 118
**** 104

下面是我用来填充树并链接节点的代码。 linkLeftTree（）和linkRightTree（）是将父节点与其子节点链接的方法。 通过open（）方法将节点读入数组。

package MorseTrees;

import MorseTrees.Nodes.*;
import java.util.*;
import java.io.*;

public class TreePopulater {
    private static final int ALPHABET = 31;
    private static final String alphaRaw = "alphatree2.txt";    
    private static final A_Node[] alphaTree = new AlphaNode[ALPHABET];
    private A_Node aNode;

    public TreePopulater() {
        alphaTree[0] = new AlphaNode("000");
        alphaTree[0].setAlpha('0'); 
        populateRaw(alphaRaw);
    }

    private A_Node[] populateRaw(String treeType)
    {   
        // open and fill static array
        open(treeType);
    }

    private void open(String fileName) {

        //try, catch, etc.
        Scanner in = new Scanner(new File(fileName));
     int counter = 1;

   while (in.hasNextLine()) {
      aNode = new AlphaNode(in.next());
      aNode.setAlpha((char) in.nextInt());
           alphaTree[counter] = aNode;

      counter++;
   }

        linkNodes();
    }

    private void linkNodes() {  
        // force link root node 
        alphaTree[0].setLeft(alphaTree[1]);
        alphaTree[0].setRight(alphaTree[16]);

        linkLeftTree();
        linkRightTree();
        printChildren();
    }

    public void linkLeftTree()
    {
        // link the left, or first half, of the array
        for (int i = 2; i < (alphaTree.length / 2); i++) // or 16
        {   
            alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(i++)]);
            alphaTree[i].setRight(alphaTree[(i)]);
        }
    }

    public void linkRightTree()
    {
        // link the right, or second half, of the array
        for (int i = 17; i <= alphaTree.length - 1; i++)
        {
            alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(i++)]);
            alphaTree[i].setRight(alphaTree[(i)]);  
        }   
    }

    public void printChildren()
    {
        for (int i = 0; i < alphaTree.length - 1; i++)
        {
            System.out.println("Element left " + i + ": " + alphaTree[i].leftChild());
            System.out.println("Element right " + i + ": " + alphaTree[i].rightChild());
        }   
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        TreePopulater tp = new TreePopulater();
    }
}

节点类AlphaNode扩展了A_Node。 A_Node看起来就像您期望的那样：左右两个孩子的实例变量，莫尔斯电码和与其关联的字母以及所有所需的getter和setter方法。

奇怪的是，如果我在linkLeftTree（）和linkRightTree（）中的setter上使用System.out.println（），则在循环中看不到任何空值，但是当我实际尝试访问子节点时仍然有空值（例如例如，预订搜索）。

（应归功于信贷：该程序中实现的字母树是基于Charles Petzold在“代码”一书中优化的树。但是这里的所有代码都是您真正编写的。）

Answer 1

我对以下代码表示怀疑：

   public void linkLeftTree()
    {
        // link the left, or first half, of the array 
        // NOTE: the code runs for i=2,4,8,10,12,14 so many nodes have the left
        //      and right neighbors unassigned
        for (int i = 2; i < (alphaTree.length / 2); i++) // or 16
        {   // NOTE:
            // This should alphaTree[i].setLeft(alphaTree[i+1])
            // Since you are changing the value of i twice 
            // A good idea is to print i and verify the values
            alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(i++)]);
            alphaTree[i].setRight(alphaTree[(i)]);
        }
    }

    public void linkRightTree()
    {
        // link the right, or second half, of the array
        //NOTE: the code runs for i=17,19.. so many nodes have the left
        //      and right neighbors unassigned
        for (int i = 17; i <= alphaTree.length - 1; i++)
        {
            // Same as above
            alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(i++)]);
            alphaTree[i].setRight(alphaTree[(i)]);  
        }   
    }

我不完全确定哪种索引将特定于您的算法，但我想我回答了您的问题，涉及出现的空值。

祝您工作顺利！ 自己解决这个问题真是太好了.. :-)

V

Answer 2

（代表OP张贴） 。

我更改了printChildren（）方法以也打印出父节点，并意识到我正在将父节点本身分配为自己的子节点（例如：n成为n的子节点）。 在其他情况下，我完全跳过了节点。 发生这种情况是因为我在for循环中使用了i变量。

下面的代码已解决了该问题，并且正是我想要的。 这是一个骇人听闻的，微不足道的骇客，但是当我回去重构它时，我会想出如何使它更整洁的方法。 解决方案来自linkLeftTree（）和linkRightTree（）方法。 我意识到我不应该为叶子分配子节点，因此在两种情况下我都减少了循环遍历的节点数量，并使用计数器分配了子节点。

public void linkLeftTree() {    
    int counter = 2;
    int counter2 = 3;

        // link the left, or first half, of the array

    for (int i = 1; i < 8; i++) {   
    alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(counter++)]);
    alphaTree[i].setRight(alphaTree[(counter2++)]);

              if (counter <= 13) {
         counter++;
             counter2++;
    }
    }
}

public void linkRightTree() {
    int counter = 16;
    int counter2 = 17;

    // link the right, or second half, of the array
    for (int i = 16; i < (24); i++) {   
        alphaTree[i].setLeft(alphaTree[(counter++)]);
        alphaTree[i].setRight(alphaTree[(counter2++)]);

        if (counter < 29) { 
            counter++;
            counter2++;
        }
    }
}

我的递归搜索和打印也按预期工作，并且编写程序几乎完成了。 现在开始清理它的过程。 感谢所有花时间研究此问题的人！