小灰的算法之旅---createBinaryTree 的一点点疑问

news2025/1/11 0:30:30

前言

深知自己算法薄弱，所以最近在补充自己算法方面的知识，《小灰的算法之旅》这本书作为入门书籍不错，当时在看到《树-深度优先遍历》的代码时，我碰到了一点疑问，经过我多次代码验证，确实是代码不太严谨。

问题描述

在用java代码来示例深度优先遍历时，先要构造一个二叉树，书上的构造示例代码如下：

节点代码

构造函数
节点没啥问题，节点本身数据、左孩子、右孩子。但是这个createBinaryTree就有点问题了。是用递归没错，递归的结束条件：inputList这个集合被掏空，但是每次进入递归做的事情：设置左节点，然后进入递归，如此下去，最终会一直往左节点设置，14行的右节点设置本身没用。

口头描述可能有点干瘪，详细描述一下：
输入inputList = {1,2,3,4}，调用createBinaryTree方法，运行时，栈空间的大概流程如下：
运行栈空间

圆圈中的序号即代表运行顺序
从主方法调用createBinaryTree方法开始(这步不重要没画)，
1：进栈，创建了一个栈帧，inputList为{1,2,3,4}，从inputList中拿出1，node1的data(变量为node，为了区分故意加的下标，实际上没有)为1
2：为node1设置左节点，
3：调用方法进栈，
4：进栈，创建了一个栈帧，inputList为{2,3,4}，从inputList中拿出2，node2的data为2
5：为node2设置左节点
6：调用方法进栈，
7：进栈，创建了一个栈帧，inputList为{3,4}，从inputList中拿出3，node3的data为3
8：为node3设置左节点
9：调用方法进栈，
10：进栈，创建了一个栈帧，inputList为{4}，从inputList中拿出4，node4的data为4
11：为node4设置左节点
12：调用方法进栈，
13：进栈，创建了一个栈帧，inputList为{}，
14：inputList为空集合触碰到递归的返回条件，返回null
15：方法出栈，retuen null，node4的左节点为null
16：为node4设置右节点，此时inputList已经为空了，所以node4右节点为null。省略图
17：方法正常结束出栈，return node4，node3的左节点为node4
18：为node3设置右节点，此时inputList已经为空了，所以node3右节点为null。
19、20：方法正常结束出栈，return node3，node2的左节点为node3
21：为node2设置右节点，此时inputList已经为空了，所以node2右节点为null。
22、23：方法正常结束出栈，return node2，node1的左节点为node2
24：为node1设置右节点，此时inputList已经为空了，所以node1右节点为null。
25：方法正常结束出栈，return node1。整个递归调用结束，返回头结点node1，

最终的结果：

最终的结果

所以我觉得这个createBinaryTree方法有点不妥。不能说有错，确实是生成了二叉树，而且是生成一种特殊的二叉树：所有结点都只有左节点。表达出了二叉树的多样性。但是，代码不严谨，因为设置右节点的代码是没用的，本身默认值就是null，在这个方法里面，所有设置的右节点也都是null。如果是想生成《所有结点都只有左节点》的二叉树，那何不将设置右节点的代码删除，减少方法调用进栈的次数呢？

改进

经过我改进后的createBinaryTree方法如下：

    /**
     * 生成满二叉树
     * @param height 二叉树的高度
     * @return 二叉树的头结点
     */
    TreeNode<Integer> createBinaryTree(int height){
        TreeNode<Integer> treeNode = new TreeNode<>(new Random().nextInt());
        for (int i = 0; i < height; i++) {
            treeNode.setRightChild(createBinaryTree(i-1));
            treeNode.setLeftChild(createBinaryTree(i-1));
        }
        return treeNode;
    }