アルゴリズムとデータ構造1

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2

3 Object

4 public class MyData implements Comparable private MyData() public MyData(int anid, Object adata) this.id = anid; this.data = adata; interface Comparable compareto() public int compareto(object o) this public int compareto(object atarget) int targetid = ((MyData)aTarget).getId(); if(this.id == targetid) return 0; if(this.id > targetid) return 1; return -1; public Object getdata() return this.data; public int getid() return (this.id); public String tostring() return "(" + this.id + "'" + this.data + ")"; private Object data; // private int id; //

5 public class MyNode private MyNode() public MyNode(MyData adata) this.data = adata; public MyData getdata() return this.data; public MyNode getleft() return this.left; public MyNode getright() return this.right; public void setleft(mynode anode) this.left = anode; public void setright(mynode anode) this.right = anode; public String tostring() MyData leftdata = null; MyData rightdata = null; if(null!= this.left) leftdata = this.left.getdata(); if(null!= this.right) rightdata = this.right.getdata(); return (""+leftdata+","+this.data+","+rightdata+""); private MyData data; private MyNode left; private MyNode right;

6 (73)

7 public class BinarySearchTree public BinarySearchTree() this.root = null; private MyNode root; public void insert(mydata adata) MyNode newnode = new MyNode(aData); if(null == this.root) this.root = newnode; return; MyNode currentnode = this.root; while(true) if(0 < currentnode.getdata().compareto(adata)) if(null == currentnode.getleft()) currentnode.setleft(newnode); return; currentnode = currentnode.getleft(); else if(null == currentnode.getright()) currentnode.setright(newnode); return; currentnode = currentnode.getright();

8 public MyNode search(mydata adata) if(null == this.root) return null; MyNode currentnode = this.root; while(true) if(0 == currentnode.getdata().compareto(adata)) return currentnode; if(0 < currentnode.getdata().compareto(adata)) if(null == currentnode.getleft()) return null; currentnode = currentnode.getleft(); else if(null == currentnode.getright()) return null; currentnode = currentnode.getright();

9 Tail Recursion () public MyNode searchrecursive(mydata adata) return searchr(adata, this.root); private MyNode searchr(mydata adata, MyNode aroot) if(null == aroot) // () return null; int result = aroot.getdata().compareto(adata); if(0 == result) // return aroot; return searchr(adata, (0 < result)? aroot.getleft(): aroot.getright());

10

11 public boolean remove(mydata adata) if(null == this.root) return false; MyNode parentnode = this.root; MyNode currentnode = this.root; boolean inleftsubtree = false; while(0!= currentnode.getdata().compareto(adata)) parentnode = currentnode; if(0 < currentnode.getdata().compareto(adata)) currentnode = currentnode.getleft(); inleftsubtree = true; else currentnode = currentnode.getright(); inleftsubtree = false; if(null == currentnode) return false; /* */ currentnode.setleft(null); currentnode.setright(null); return true;

12 if((null == currentnode.getleft()) && (null == currentnode.getright())) if(currentnode == this.root) this.root = null; else if(inleftsubtree) parentnode.setleft(null); else parentnode.setright(null); else if(null == currentnode.getright()) if(currentnode == this.root) this.root = currentnode.getleft(); else if(inleftsubtree) parentnode.setleft(currentnode.getleft()); else parentnode.setright(currentnode.getleft()); else if(null == currentnode.getleft()) if(currentnode == this.root) this.root = currentnode.getright(); else if(inleftsubtree) parentnode.setleft(currentnode.getright()); else parentnode.setright(currentnode.getright()); /* */

13

14 else MyNode minimumnode = this.getminimumnode(currentnode.getright()); this.remove(minimumnode.getdata()); minimumnode.setleft(currentnode.getleft()); minimumnode.setright(currentnode.getright()); if(currentnode == this.root) this.root = minimumnode; else if(inleftsubtree) parentnode.setleft(minimumnode); else parentnode.setright(minimumnode); 1. () 2. private MyNode getminimumnode(mynode alocalrootnode) if(null == alocalrootnode) return null; MyNode currentnode = alocalrootnode; while(true) if(null == currentnode.getleft()) return currentnode; currentnode = currentnode.getleft();

15 (pre-order)

16 public void printtreepreorder() System.out.println(this.traversePreOrder(this.root)); private String traversepreorder(mynode alocalrootnode) if(null == alocalrootnode) return ""; StringBuffer treerepresentation = new StringBuffer(); treerepresentation.append(alocalrootnode + System.getProperty("line.separator")); treerepresentation.append(this.traversepreorder(alocalrootnode.getleft())); treerepresentation.append(this.traversepreorder(alocalrootnode.getright())); return treerepresentation.tostring();

17 (in-order)

18 public void printtreeinorder() System.out.println(this.traverseInOrder(this.root)); private String traverseinorder(mynode alocalrootnode) if(null == alocalrootnode) return ""; StringBuffer treerepresentation = new StringBuffer(); treerepresentation.append(this.traverseinorder(alocalrootnode.getleft())); treerepresentation.append(alocalrootnode +System.getProperty("line.separator")); treerepresentation.append(this.traverseinorder(alocalrootnode.getright())); return treerepresentation.tostring();

19 (post-order)

20 public void printtreepostorder() System.out.println(this.traversePostOrder(this.root)); private String traversepostorder(mynode alocalrootnode) if(null == alocalrootnode) return ""; StringBuffer treerepresentation = new StringBuffer(); treerepresentation.append(this.traversepostorder(alocalrootnode.getleft())); treerepresentation.append(this.traversepostorder(alocalrootnode.getright())); treerepresentation.append(alocalrootnode + System.getProperty("line.separator")); return treerepresentation.tostring();

21 public class BinarySearchTreeTest public static void main(string[] anyarguments) BinarySearchTree tree = new BinarySearchTree(); tree.printtree(); MyData data01 = new MyData(29, ""); MyData data02 = new MyData(20, ""); MyData data03 = new MyData(14, ""); MyData data04 = new MyData(32, ""); MyData data05 = new MyData(30, ""); MyData data06 = new MyData(24, ""); MyData data07 = new MyData( 7, ""); MyData data08 = new MyData(21, ""); MyData data09 = new MyData(48, ""); MyData data10 = new MyData(31, ""); MyData data11 = new tree.remove(data10); MyData(19, ""); MyData data12 = new tree.remove(data11); MyData(17, ""); MyData data13 = new tree.remove(data02); MyData(23, ""); MyData data14 = new MyData(28, ""); System.out.println(""); tree.printtreepreorder(); System.out.println(""); tree.printtreeinorder(); System.out.println(""); tree.printtreepostorder(); tree.printtree(); System.out.println(""); tree.printtreeinorder(); System.out.println(""); tree.insert(data01); tree.insert(data02); tree.insert(data03); tree.insert(data04); tree.insert(data05); tree.insert(data06); tree.insert(data07); tree.insert(data08); tree.insert(data09); tree.insert(data10); tree.insert(data11); tree.insert(data12); tree.insert(data13); tree.insert(data14); System.out.println("30, "); System.out.println(tree.search(data05).toString()); System.out.println(tree.searchRecursive(data05).toString());

22 (7') (14') (17') (19') (20') (21') (23') (24') (28') (29') (30') (31') (32') (48') (20'),(29'),(32') (14'),(20'),(24') (7'),(14'),(19') null,(7'),null (17'),(19'),null null,(17'),null (21'),(24'),(28') null,(21'),(23') null,(23'),null null,(28'),null (30'),(32'),(48') null,(30'),(31') null,(31'),null null,(48'),null null,(7'),null (7'),(14'),(19') null,(17'),null (17'),(19'),null (14'),(20'),(24') null,(21'),(23') null,(23'),null (21'),(24'),(28') null,(28'),null (20'),(29'),(32') null,(30'),(31') null,(31'),null (30'),(32'),(48') null,(48'),null null,(7'),null null,(17'),null (17'),(19'),null (7'),(14'),(19') null,(23'),null null,(21'),(23') null,(28'),null (21'),(24'),(28') (14'),(20'),(24') null,(31'),null null,(30'),(31') null,(48'),null (30'),(32'),(48') (20'),(29'),(32') (7') (14') (17') (21') (23') (24') (28') (29') (30') (32') (48') null,(7'),null (7'),(14'),(17') null,(17'),null (14'),(21'),(24') null,(23'),null (23'),(24'),(28') null,(28'),null (21'),(29'),(32') null,(30'),null (30'),(32'),(48') null,(48'),null 30, null,(30'),null null,(30'),null null,(7'),null (7'),(14'),(19') null,(17'),null (17'),(19'),null (14'),(20'),(24') null,(21'),(23') null,(23'),null (21'),(24'),(28') null,(28'),null (20'),(29'),(32') null,(30'),(31') null,(31'),null (30'),(32'),(48') null,(48'),null

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