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+/**
+* File: array_binary_tree.cs
+* Created Time: 2023-07-20
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_tree;
+
+/* 配列表現による二分木クラス */
+public class ArrayBinaryTree(List<int?> arr) {
+    List<int?> tree = new(arr);
+
+    /* リスト容量 */
+    public int Size() {
+        return tree.Count;
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの値を取得 */
+    public int? Val(int i) {
+        // インデックスが範囲外なら、空きを表す null を返す
+        if (i < 0 || i >= Size())
+            return null;
+        return tree[i];
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの左子ノードのインデックスを取得 */
+    public int Left(int i) {
+        return 2 * i + 1;
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの右子ノードのインデックスを取得 */
+    public int Right(int i) {
+        return 2 * i + 2;
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの親ノードのインデックスを取得 */
+    public int Parent(int i) {
+        return (i - 1) / 2;
+    }
+
+    /* レベル順走査 */
+    public List<int> LevelOrder() {
+        List<int> res = [];
+        // 配列を直接走査する
+        for (int i = 0; i < Size(); i++) {
+            if (Val(i).HasValue)
+                res.Add(Val(i)!.Value);
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* 深さ優先探索 */
+    void DFS(int i, string order, List<int> res) {
+        // 空きスロットなら返す
+        if (!Val(i).HasValue)
+            return;
+        // 先行順走査
+        if (order == "pre")
+            res.Add(Val(i)!.Value);
+        DFS(Left(i), order, res);
+        // 中順走査
+        if (order == "in")
+            res.Add(Val(i)!.Value);
+        DFS(Right(i), order, res);
+        // 後順走査
+        if (order == "post")
+            res.Add(Val(i)!.Value);
+    }
+
+    /* 先行順走査 */
+    public List<int> PreOrder() {
+        List<int> res = [];
+        DFS(0, "pre", res);
+        return res;
+    }
+
+    /* 中順走査 */
+    public List<int> InOrder() {
+        List<int> res = [];
+        DFS(0, "in", res);
+        return res;
+    }
+
+    /* 後順走査 */
+    public List<int> PostOrder() {
+        List<int> res = [];
+        DFS(0, "post", res);
+        return res;
+    }
+}
+
+public class array_binary_tree {
+    [Test]
+    public void Test() {
+        // 二分木を初期化
+        // ここでは、配列から直接二分木を生成する関数を利用する
+        List<int?> arr = [1, 2, 3, 4, null, 6, 7, 8, 9, null, null, 12, null, null, 15];
+
+        TreeNode? root = TreeNode.ListToTree(arr);
+        Console.WriteLine("\n二分木を初期化\n");
+        Console.WriteLine("二分木の配列表現：");
+        Console.WriteLine(arr.PrintList());
+        Console.WriteLine("二分木のリンクドリスト表現：");
+        PrintUtil.PrintTree(root);
+
+        // 配列表現による二分木クラス
+        ArrayBinaryTree abt = new(arr);
+
+        // ノードにアクセス
+        int i = 1;
+        int l = abt.Left(i);
+        int r = abt.Right(i);
+        int p = abt.Parent(i);
+        Console.WriteLine("\n現在のノードのインデックスは " + i + " 、値は " + abt.Val(i));
+        Console.WriteLine("左子ノードのインデックスは " + l + " 、値は " + (abt.Val(l).HasValue ? abt.Val(l) : "null"));
+        Console.WriteLine("右子ノードのインデックスは " + r + " 、値は " + (abt.Val(r).HasValue ? abt.Val(r) : "null"));
+        Console.WriteLine("親ノードのインデックスは " + p + " 、値は " + (abt.Val(p).HasValue ? abt.Val(p) : "null"));
+
+        // 木を走査
+        List<int> res = abt.LevelOrder();
+        Console.WriteLine("\nレベル順走査：" + res.PrintList());
+        res = abt.PreOrder();
+        Console.WriteLine("前順走査：" + res.PrintList());
+        res = abt.InOrder();
+        Console.WriteLine("中順走査：" + res.PrintList());
+        res = abt.PostOrder();
+        Console.WriteLine("後順走査：" + res.PrintList());
+    }
+}