バイナリツリー図を印刷するには？
出力が次のようになるように、バイナリツリーをJavaに印刷するにはどうすればよいですか。
4
/ \
2 5
私のノード：
public class Node<A extends Comparable> {
Node<A> left, right;
A data;
public Node(A data){
this.data = data;
}
}
単純なバイナリツリープリンターを作成しました。必要に応じて使用および変更できますが、とにかく最適化されていません。ここで多くのことが改善できると思います;）
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;
}
}
出力1：
2
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/ \
7 5
/ \ / \
/ \ / \
2 6 3 6
/ \ / \ / \ / \
5 8 4 5 8 4 5 8
出力2：
2
/ \
/ \
/ \
/ \
7 5
/ \ \
/ \ \
2 6 9
/ \ /
5 8 4
[大]ツリーを行ごとに印刷します。
出力例：
└── z
├── c
│ ├── a
│ └── b
├── d
├── e
│ └── asdf
└── f
コード：
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);
}
}
}
追伸申し訳ありませんが、この答えは「バイナリ」ツリーに正確に焦点を合わせていません。ツリーを印刷するために多少のリクエストをすると、グーグルになります。ソリューションは、Linuxの「ツリー」コマンドに触発されています。
私はこれのために改良されたアルゴリズムを作成しました。これは異なるサイズのノードをうまく処理します。行を使用してトップダウンで印刷します。
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;
}
}
}
これをツリーに使用するには、NodeクラスにPrintableNodeを実装させます。
出力例：
2952:0
┌───────────────────────┴───────────────────────┐
1249:-1 5866:0
┌───────────┴───────────┐ ┌───────────┴───────────┐
491:-1 1572:0 4786:1 6190:0
┌─────┘ └─────┐ ┌─────┴─────┐
339:0 5717:0 6061:0 6271:0
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 ? " | " : " "));
}
}
}
印刷されます：
/----- 20
| \----- 15
/----- 14
| \----- 13
/----- 12
| | /----- 11
| \----- 10
| \----- 9
8
| /----- 7
| /----- 6
| | \----- 5
\----- 4
| /----- 3
\----- 2
\----- 1
入力用
8 4 12 2 6 10 14 1 3 5 7 9 11 13 20 15
これは@anuragの回答の変形です-余分な|
Vasya Novikov の answer から適応させてbinaryにし、StringBuilderを使用して効率（StringオブジェクトをJavaで連結することは一般に非効率的です）。
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();
}
出力：
│ ┌── 7
│ ┌── 6
│ │ └── 5
└── 4
│ ┌── 3
└── 2
└── 1
└── 0
michal.kreuzman素敵な1つは言わなければなりません。自分でプログラムを作成するのが面倒くさいし、ネットでコードを探していたので、これが本当に助けになった。しかし、タブではなくスペースを使用しているため、構造が誤って配置され、プログラムの使用が失われるため、複数の数字を使用するかのように1桁のみで機能することを恐れています。後のコードに関しては、より大きな入力（少なくとも10以上）が必要でしたが、これはうまくいきませんでした。何も見つからなかったときにネットでたくさん検索した後、自分でプログラムを作成しました。現在、いくつかのバグがありますが、今も修正するのが面倒ですが、非常に美しく印刷され、ノードは大きな値を取ることができます。
ツリーは質問で言及されているようにはなりませんが、270度回転されています:)
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);
}
独自のTreeNodeを指定してこの関数を配置し、レベルの初期値を0のままにします。
楽しんでください。サンプル出力の一部を次に示します。
| | |-------11
| |-------10
| | |-------9
|-------8
| | |-------7
| |-------6
| | |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
| | | |-------10
| | |-------9
| |-------8
| | |-------7
|-------6
| |-------5
4
| |-------3
|-------2
| |-------1
唯一の問題は、拡張ブランチにあります、私はできるだけ早く問題を解決しようとしますが、それまではあなたもそれを使用することができます。
ツリーには、各レイヤーの2倍の距離が必要です。
a /\ /\ /\ /\ bc /\/\ /\/\ defg /\/\/\/\ hijklmno
ツリーは、深さごとに1つの配列の配列に保存できます。
[[a]、[b、c]、[d、e、f、g]、[h、i、j、k、l、m、n、o]]
ツリーがいっぱいでない場合は、その配列に空の値を含める必要があります。
a /\ /\ /\ /\ bc /\/\ /\/\ defg /\ \/\\ hiklmo [[a]、[b、c]、[d、e、f、g ]、[h、i、、k、l、m、、o]]
次に、配列を反復処理してツリーを印刷し、深さによって最初の要素の前と要素間にスペースを印刷し、次のレイヤーの配列内の対応する要素が満たされているかどうかに応じて行を印刷します。値が1文字以上になる場合、配列表現を作成するときに最も長い値を見つけ、それに応じてすべての幅と行数を掛ける必要があります。
VasyaNovikovの答えが大きな一般的なツリーを印刷するのに非常に有用であることがわかり、それをバイナリツリー用に変更しました
コード：
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);
}
}
}
サンプル出力：
\-- 7
|-- 3
| |-- 1
| | \-- 2
| \-- 5
| |-- 4
| \-- 6
\-- 11
|-- 9
| |-- 8
| \-- 10
\-- 13
|-- 12
\-- 14
Scala言語でのソリューション、 Javaで書いたもの に類似
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
}
}
出力例：
vasya
├── frosya
│ ├── petya
│ │ └── masha
│ └── kolya
└── frosya2
Javaソリューションと比較すると、不必要なベースインデントがなく、String- sが少し良くなっています（フードの下のStringBuilder）。深くネストされたツリーのStackOverflow例外が引き続き発生する可能性があります。改善の余地。;-）
私はあなたたち全員が素晴らしい解決策を持っていることを知っています。私はちょうど私のものを共有したい-それは最善の方法ではないかもしれませんが、それは自分にぴったりです！
pythonとpipをオンにすると、本当に簡単です！ブーム！
MacまたはUbuntu（私の場合はmac）
- オープンターミナル
$ pip install drawtree$python、python consoleと入力します。他の方法でもできますfrom drawtree import draw_level_orderdraw_level_order('{2,1,3,0,7,9,1,2,#,1,0,#,#,8,8,#,#,#,#,7}')
完了！
2
/ \
/ \
/ \
1 3
/ \ / \
0 7 9 1
/ / \ / \
2 1 0 8 8
/
7
ソーストラッキング：
この投稿を見る前に、私はグーグルに行きました「バイナリツリープレーンテキスト」
そして、私はこれを見つけました https://www.reddit.com/r/learnpython/comments/3naiq8/draw_binary_tree_in_plain_text/ 、私にこれを指示します https://github.com/msbanik/ drawtree
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
これは、ツリーを印刷する非常に簡単なソリューションです。それはそれほどきれいではありませんが、それは本当に簡単です：
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);
}
サンプル出力：
106 105 104 103 102 101 100
プロジェクトの1つでバイナリツリーを印刷する必要がありました。そのため、JavaクラスTreePrinterを準備しました。サンプル出力の1つは次のとおりです。
[+]
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
[*] \
/ \ [-]
[speed] [2] / \
[45] [12]以下に、クラスTreePrinterとクラスTextNodeのコードを示します。ツリーを印刷するには、TextNodeクラスで同等のツリーを作成するだけです。
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;
}
}
最後に、指定されたサンプルを印刷するためのテストクラスを示します。
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
1から2桁の整数でのみ動作します（私はそれを汎用化するのが面倒でした）
Javaでバイナリツリープリンターを作成しました。
コードは GitHubで です。
実行時の効率のために最適化されていませんが、ASCIIでの印刷について話しているので、非常に大きなツリーでは使用されないと考えました。ただし、いくつかの素晴らしい機能があります。
- 大きなサブツリーができるだけ小さなサブツリーの下に広がるという点で、スペースを効率的に使用します。
- ノードラベル間の最小水平スペースを設定するパラメーターがあります。
- ノードラベルは、任意の長さの文字列です。
- 単一のツリーを印刷する方法に加えて、必要な数の行を使用して、ページの横方向にツリーのリストを（ページ幅のパラメーターを使用して）印刷する方法があります。
- 斜めの枝（スラッシュとバックスラッシュ文字を使用）または水平の枝（ASCIIボックス描画文字を使用）でツリーを印刷するオプションがあります。後者はよりコンパクトで、ツリーレベルを視覚的に明確にします。
- できます。
いくつかのデモ/テストプログラムが含まれています。
プログラムによって出力される、ランダムに生成されたバイナリツリーの例を次に示します。これは、スペースの効率的な使用を示しており、小さな右サブツリーが小さな左サブツリーの下に広がっています。
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
5つのノードのすべてのバイナリツリーを（順序正しいラベルで）ページ全体に印刷する例：
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
以下は、4つの異なる方法で印刷された同じツリーの例です。水平方向の間隔は1と3で、対角線と水平方向の分岐があります。
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
これは水平ビューの最も簡単なソリューションでした。たくさんの例を試しました。私の目的に適しています。 @ nitin-kの回答から更新。
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);
}
}
コール：
bst.print("", bst.root, false);
溶液：
|-- 80
|-- 70
|-- 60
|-- 50
|-- 40
|-- 30
|-- 20
|-- 10
アプレットを使用して、これを非常に簡単に視覚化できます。以下の項目を印刷する必要があります。
いくつかの可視半径を持つ円としてノードを印刷します
各ノードの座標を取得します。
X座標は、ノードがその順序トラバーサルで訪問される前に訪問されたノードの数として視覚化できます。
Y座標は、特定のノードの深さとして視覚化できます。
親と子の間の線を印刷します
これは、ノードのx座標とy座標、および各ノードの親を別々のリストに保持することで実行できます。
ルートを除く各ノードについて、子と親の両方のx座標とy座標を取得して、各ノードをその親と結合します。
ツリーを視覚化する別の方法は次のとおりです。ノードをxmlファイルとして保存し、ブラウザに階層を表示させます。
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){
}
}
}
これをテストするコードは次のとおりです。
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();
出力は次のようになります。
- ツリーをレベルの順序でトラバースする必要があります。
- node lengthおよびspace lengthを選択します。
- ツリーのベース幅を取得します。それぞれのlevel
node_length * nodes_count + space_length * spaces_count*。 - 分岐、間隔、インデントと計算されたベース幅の関係を見つけます。
GitHubのコード：YoussefRaafatNasry/bst-ascii-visualization
07
/\
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
/ \
03 11
/\ /\
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
/ \ / \
01 05 09 13
/\ /\ /\ /\
/ \ / \ / \ / \
00 02 04 06 08 10 12 14
これは非常に用途の広いツリープリンターです。見栄えはよくありませんが、多くのケースを処理します。あなたがそれを理解できるなら、スラッシュを自由に追加してください。 
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;
}
}
NodeInfoクラス
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();
}
}
NodePositionクラス
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);
}
}
そして最後に、Node Interface
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;
}
}
入力：
次から作成されたバランスの取れたツリー：
string a[] = {"a","b","c","d","e","f","g","h","i","j","k","l","m","n"};
出力：
g
c k
a e i m
b d f h j l n
- リンクリストノードのArrayListを作成します。
- Queue（Breadth First Search）を使用してレベル順のトラバーサルを実行します。
- 各レベルのすべてのノードを取得するには、キューからノードを取り出す前に、変数にキューのサイズを格納します。たとえば、levelNodesとして呼び出します。
- ここで、levelNodes> 0の間に、ノードを取り出して印刷し、その子をキューに追加します。
- この後、whileループは改行を入れます。
VasyaNovikovの回答に基づきます。いくつかのJava magic：GenericsおよびFunctionalインターフェイスで改善されました。
/**
* 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);
}
}
最初の呼び出しの例：
Function<ChecksumModel, List<ChecksumModel>> getChildrenFunc = node -> getChildrenOf(node)
printTreeRec("", rootNode, getChildrenFunc, true);
のようなものを出力します
└── rootNode
├── childNode1
├── childNode2
│ ├── childNode2.1
│ ├── childNode2.2
│ └── childNode2.3
├── childNode3
└── childNode4
これらの回答 も参照してください。
特に abego TreeLayout を使用して、デフォルト設定で以下に示す結果を生成することはそれほど難しくありませんでした。
このツールを試してみる場合、この警告に注意してください。子を追加した順に印刷します。左右の問題が発生するBSTの場合、このライブラリは修正せずに不適切であることがわかりました。
また、子を追加するメソッドは、単にparentおよびchildノードをパラメーターとして受け取ります。 （したがって、多数のノードを処理するには、最初のノードを個別に取得してルートを作成する必要があります。）
最終的に このソリューション を使用して、Nodeの左右（子供）にアクセスできるように<Node>型を取り込むように変更しました。
コンソールで印刷：
500
700 300
200 400
簡単なコード：
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;
}
}
Scala解法、Vasya Novikovの答えから適応し、二分木に特化：
/** 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);
}
}