Comment imprimer un diagramme d'arbre binaire?
Comment puis-je imprimer un arbre binaire en Java pour que le résultat soit comme:
4
/ \
2 5
Mon noeud:
public class Node<A extends Comparable> {
Node<A> left, right;
A data;
public Node(A data){
this.data = data;
}
}
J'ai créé une imprimante binaire simple. Vous pouvez l'utiliser et le modifier à votre guise, mais ce n'est de toute façon pas optimisé. Je pense que beaucoup de choses peuvent être améliorées ici;)
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;
}
}
Sortie 1:
2
/ \
/ \
/ \
/ \
7 5
/ \ / \
/ \ / \
2 6 3 6
/ \ / \ / \ / \
5 8 4 5 8 4 5 8
Sortie 2:
2
/ \
/ \
/ \
/ \
7 5
/ \ \
/ \ \
2 6 9
/ \ /
5 8 4
Imprimer un [grand] arbre par lignes.
exemple de sortie:
└── z
├── c
│ ├── a
│ └── b
├── d
├── e
│ └── asdf
└── f
code:
public class TreeNode {
final String name;
final List<TreeNode> children;
public TreeNode(String name, List<TreeNode> children) {
this.name = name;
this.children = children;
}
public void print() {
print("", true);
}
private void print(String prefix, boolean isTail) {
System.out.println(prefix + (isTail ? "└── " : "├── ") + name);
for (int i = 0; i < children.size() - 1; i++) {
children.get(i).print(prefix + (isTail ? " " : "│ "), false);
}
if (children.size() > 0) {
children.get(children.size() - 1)
.print(prefix + (isTail ?" " : "│ "), true);
}
}
}
P.S. Désolé, cette réponse ne concerne pas exactement les arbres "binaires". Cela devient juste googlé quand on demande quelque chose pour imprimer un arbre. La solution est inspirée de la commande "tree" de Linux.
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 ? " | " : " "));
}
}
}
imprimera:
/----- 20
| \----- 15
/----- 14
| \----- 13
/----- 12
| | /----- 11
| \----- 10
| \----- 9
8
| /----- 7
| /----- 6
| | \----- 5
\----- 4
| /----- 3
\----- 2
\----- 1
pour l'entrée
6 __. 13 20 15
ceci est une variante de la réponse de @ anurag - cela me dérangeait de voir l'extra
J'ai créé un algorithme amélioré pour cela, qui gère bien les nœuds de taille différente. Il imprime de haut en bas en utilisant des lignes.
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;
}
}
}
Pour utiliser ceci dans votre arbre, laissez votre classe Node implémenter PrintableNode.
Exemple de sortie:
2952:0
┌───────────────────────┴───────────────────────┐
1249:-1 5866:0
┌───────────┴───────────┐ ┌───────────┴───────────┐
491:-1 1572:0 4786:1 6190:0
┌─────┘ └─────┐ ┌─────┴─────┐
339:0 5717:0 6061:0 6271:0
Adapté de Vasya Novikov 's answer pour le rendre plus binary, et utiliser un StringBuilder pour plus d'efficacité (concaténer des objets String en Java est généralement inefficace).
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();
}
Sortie:
│ ┌── 7
│ ┌── 6
│ │ └── 5
└── 4
│ ┌── 3
└── 2
└── 1
└── 0
michal.kreuzman Un bel exemple, je dois le dire. Je me sentais paresseux pour faire un programme par moi-même et chercher du code sur le net quand j'ai trouvé que ça m'aidait vraiment. Mais j'ai peur de voir que cela ne fonctionne que pour des chiffres uniques, comme si vous utilisiez plus d'un chiffre, puisque vous utilisez des espaces et non des tabulations, la structure va se perdre et le programme va perdre son utilisation. En ce qui concerne mes codes ultérieurs, j'avais besoin de plus grandes entrées (au moins plus de 10), cela ne fonctionnait pas pour moi, et après avoir beaucoup cherché sur le net, je n'avais rien trouvé. Il a quelques bugs maintenant, encore une fois maintenant je me sens paresseux pour les corriger mais il imprime très bien et les nœuds peuvent prendre une grande valeur.
L'arbre ne va pas être comme le dit la question mais il fait une rotation de 270 degrés :)
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);
}
Placez cette fonction avec votre propre TreeNode spécifié et conservez le niveau initial 0.
et apprécie. Voici quelques exemples de résultats.
| | |-------11
| |-------10
| | |-------9
|-------8
| | |-------7
| |-------6
| | |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
| | | |-------10
| | |-------9
| |-------8
| | |-------7
|-------6
| |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
Le seul problème est avec les branches en extension, je vais essayer de résoudre le problème dès que possible, mais jusque-là, vous pouvez l'utiliser aussi.
Votre arbre aura besoin de deux fois la distance pour chaque couche:
une /\ /\ /\ /\ avant JC /\/\ /\/\ d e f g / \/\/\/\ h i j k l m n n o
Vous pouvez enregistrer votre arbre dans un tableau de tableaux, un tableau pour chaque profondeur:
[[a], [b, c], [d, e, f, g], [h, i, j, k, l, m, n, o]]
Si votre arbre n'est pas complet, vous devez inclure des valeurs vides dans ce tableau:
une /\ /\ /\ /\ avant JC /\/\ /\/\ def g /\\/\\ hiklm o [[a], [b, c], [d, e, f, g], [h, i, k, l, m, o]]
Ensuite, vous pouvez parcourir le tableau pour imprimer votre arbre, en insérant des espaces avant le premier élément et entre les éléments en fonction de la profondeur et en imprimant les lignes selon que les éléments correspondants du tableau du prochain calque sont remplis ou non .Si vos valeurs peuvent comporter plusieurs caractères, vous devez rechercher la valeur la plus longue lors de la création de la représentation sous forme de tableau et multiplier toutes les largeurs et le nombre de lignes en conséquence.
J'ai trouvé la réponse de VasyaNovikov très utile pour l'impression d'un grand arbre général et je l'ai modifiée pour un arbre binaire.
Code:
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);
}
}
}
Exemple de sortie:
\-- 7
|-- 3
| |-- 1
| | \-- 2
| \-- 5
| |-- 4
| \-- 6
\-- 11
|-- 9
| |-- 8
| \-- 10
\-- 13
|-- 12
\-- 14
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
Une solution en langage Scala, analogue à ce que j’ai écrit en 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
}
}
Exemple de sortie:
vasya
├── frosya
│ ├── petya
│ │ └── masha
│ └── kolya
└── frosya2
Comparé à la solution Java, il n’a pas l’indentation inutile de la base et communique String- s un peu mieux (StringBuilder sous le capot). Il peut toujours provoquer une exception StackOverflow pour une arborescence imbriquée profondément. Marge d'amélioration.;-)
C'est une solution très simple pour imprimer un arbre. Ce n'est pas si joli, mais c'est très simple:
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);
}
Exemple de sortie:
106 105 104 103 102 101 100
J'avais besoin d'imprimer une arborescence binaire dans l'un de mes projets. Pour cela, j'ai préparé une classe Java TreePrinter. L'un des exemples de sortie est:
[+]
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
[*] \
/ \ [-]
[speed] [2] / \
[45] [12]Voici le code de la classe TreePrinter avec la classe TextNode. Pour imprimer un arbre, vous pouvez simplement créer un arbre équivalent avec la classe TextNode.
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;
}
}
Enfin, voici une classe de test pour l’impression d’un échantillon donné:
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));
}
}
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
ne fonctionne que pour les entiers de 1 à 2 chiffres (j'étais paresseux pour le rendre générique)
J'ai écrit une imprimante binaire en Java.
Le code est sur GitHub ici .
Cela n'a pas été optimisé pour l'efficacité du temps d'exécution, mais puisque nous parlons d'impression en ASCII, j'ai pensé qu'il ne serait pas utilisé sur de très grands arbres. Il a cependant quelques fonctionnalités intéressantes.
- Il utilise efficacement l’espace dans la mesure où un grand sous-arbre s’allonge autant que possible sous un plus petit.
- Un paramètre permet de définir l'espace horizontal minimum entre les étiquettes de nœud.
- Les étiquettes de nœud sont des chaînes de longueur arbitraire.
- En plus d'une méthode d'impression d'une seule arborescence, il existe une méthode pour imprimer une liste d'arbres horizontalement sur la page (avec un paramètre pour la largeur de la page), en utilisant autant de lignes que nécessaire.
- Il existe une option pour imprimer des arbres avec des branches diagonales (en utilisant des barres obliques et des barres obliques inversées) ou des branches horizontales (en utilisant des caractères de dessin de zone ascii). Ce dernier est plus compact et rend les niveaux d'arbre plus clairs.
- Ça marche.
Certains programmes de démonstration/test sont inclus.
Voici un exemple d'arborescence binaire générée aléatoirement, telle qu'imprimée par le programme. Ceci illustre l'utilisation efficace de l'espace, avec un grand sous-arbre droit s'étendant sous un petit sous-arbre gauche:
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
Exemple d’impression des arbres binaires à cinq nœuds (avec des étiquettes en ordre) sur la page:
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
Ce qui suit est un exemple du même arbre imprimé de 4 manières différentes, avec un espacement horizontal de 1 et de 3, et avec des branches diagonales et horizontales.
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
C'était la solution la plus simple pour une vue horizontale. Essayé avec un tas d'exemples. Fonctionne bien pour mon but. Mis à jour à partir de la réponse de @ 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);
}
}
Appel:
bst.print("", bst.root, false);
Solution:
|-- 80
|-- 70
|-- 60
|-- 50
|-- 40
|-- 30
|-- 20
|-- 10
Vous pouvez utiliser une applet pour visualiser cela très facilement. Vous devez imprimer les éléments suivants.
Imprimer les nœuds sous forme de cercles avec un rayon visible
Obtenez les coordonnées pour chaque noeud.
La coordonnée x peut être visualisée comme le nombre de nœuds visités avant que le nœud ne soit visité dans son parcours en sens inverse.
La coordonnée y peut être visualisée comme la profondeur du nœud particulier.
Imprimer les lignes entre parent et enfants
Cela peut être fait en maintenant les coordonnées x et y des nœuds et des parents de chaque nœud dans des listes séparées.
Pour chaque nœud sauf la racine, joignez chaque nœud à son parent en prenant les coordonnées x et y de l'enfant et du parent.
Voici un autre moyen de visualiser votre arbre: enregistrez les nœuds dans un fichier xml, puis laissez votre navigateur vous montrer la hiérarchie:
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){
}
}
}
Voici le code pour le tester:
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();
Et la sortie ressemble à ceci:
- Vous aurez besoin de ordre de niveau pour parcourir votre arbre.
- Choisissez la longueur du noeud et la longueur de l’espace .
- Obtenez la largeur de base de l'arbre par rapport à chaque niveau qui est
node_length * nodes_count + space_length * spaces_count*. - Trouvez une relation entre les branches, l’espacement, l’indentation et la largeur de base calculée.
Code sur GitHub: YoussefRaafatNasry/bst-ascii-visualization
07
/\
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
03 11
/\ /\
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
01 05 09 13
/\ /\ /\ /\
/ \ / \ / \ / \
00 02 04 06 08 10 12 14
Voici une imprimante arborescente très polyvalente. Pas le plus beau, mais ça règle beaucoup de cas. N'hésitez pas à ajouter des barres obliques si vous pouvez comprendre cela . 
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);
}
}
Et enfin, l'interface de nœud
package com.tomac120.NodePrinter;
/**
* Created by elijah on 6/28/16.
*/
public interface PrintableNode {
PrintableNodeInfo _getPrintableNodeInfo();
PrintableNode _getLeftChild();
PrintableNode _getRightChild();
}
C++:
struct node{
string key;
struct node *left, *right;
};
void printBFS(struct node *root){
std::queue<struct node *> q;
q.Push(root);
while(q.size() > 0){
int levelNodes = q.size();
while(levelNodes > 0){
struct node *p = q.front();
q.pop();
cout << " " << p->key ;
if(p->left != NULL) q.Push(p->left);
if(p->right != NULL) q.Push(p->right);
levelNodes--;
}
cout << endl;
}
}
Contribution :
Arbre équilibré créé à partir de:
string a[] = {"a","b","c","d","e","f","g","h","i","j","k","l","m","n"};
Sortie:
g
c k
a e i m
b d f h j l n
- Créez une liste de tableaux de noeuds de liste liée.
- Effectuez la traversée de niveaux en utilisant la file d'attente (largeur d'abord).
- Pour obtenir tous les nœuds à chaque niveau, avant de retirer un nœud de la file d'attente, stockez la taille de la file d'attente dans une variable, par exemple, appelez-la sous le nom LevelNodes.
- Maintenant que levelNodes> 0, sortez les nœuds, imprimez-les et ajoutez leurs enfants à la file d'attente.
- Après cette boucle while, mettez un saut de ligne.
Basé sur la réponse de VasyaNovikov. Amélioré avec un peu de magie Java: Génériques et interface fonctionnelle.
/**
* 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);
}
}
Exemple d'appel initial:
Function<ChecksumModel, List<ChecksumModel>> getChildrenFunc = node -> getChildrenOf(node)
printTreeRec("", rootNode, getChildrenFunc, true);
Va sortir quelque chose comme
└── rootNode
├── childNode1
├── childNode2
│ ├── childNode2.1
│ ├── childNode2.2
│ └── childNode2.3
├── childNode3
└── childNode4
Voir aussi ces réponses .
En particulier, il n'a pas été trop difficile d'utiliser abego TreeLayout pour produire les résultats indiqués ci-dessous avec les paramètres par défaut.
Si vous essayez cet outil, notez cette mise en garde: il imprime les enfants dans l'ordre dans lequel ils ont été ajoutés. Pour un BST où gauche vs droite compte, j’ai trouvé cette bibliothèque inappropriée sans modification.
En outre, la méthode pour ajouter des enfants prend simplement un nœud parent et child en tant que paramètres. (Donc, pour traiter un groupe de nœuds, vous devez prendre le premier séparément pour créer une racine.)
J'ai fini par utiliser cette solution ci-dessus, en la modifiant pour prendre le type <Node> afin d'avoir accès à Node's left et à right (children).
Imprimer dans la console:
500
700 300
200 400
Code simple:
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;
}
}
Une solution Scala, adaptée de la réponse de Vasya Novikov et spécialisée pour les arbres binaires:
/** 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)
}
}
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);
}
}