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hello-algo/ko/codes/rust/chapter_tree/array_binary_tree.rs
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Yudong Jin 2f561d3d51 feat(ko): add the Korean online edition (#2006)
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2026-10-29 03:46:43 +08:00

193 lines
4.6 KiB
Rust

/*
* File: array_binary_tree.rs
* Created Time: 2023-07-25
* Author: night-cruise ([email protected])
*/
use hello_algo_rust::include::{print_util, tree_node};
/* 배열로 표현한 이진 트리 클래스 */
struct ArrayBinaryTree {
tree: Vec<Option<i32>>,
}
impl ArrayBinaryTree {
/* 생성자 */
fn new(arr: Vec<Option<i32>>) -> Self {
Self { tree: arr }
}
/* 리스트 용량 */
fn size(&self) -> i32 {
self.tree.len() as i32
}
/* 인덱스가 i인 노드의 값 반환 */
fn val(&self, i: i32) -> Option<i32> {
// 인덱스가 범위를 벗어나면 빈칸을 나타내는 None을 반환한다
if i < 0 || i >= self.size() {
None
} else {
self.tree[i as usize]
}
}
/* 인덱스가 i인 노드의 왼쪽 자식 노드 인덱스 반환 */
fn left(&self, i: i32) -> i32 {
2 * i + 1
}
/* 인덱스가 i인 노드의 오른쪽 자식 노드 인덱스 반환 */
fn right(&self, i: i32) -> i32 {
2 * i + 2
}
/* 인덱스가 i인 노드의 부모 노드 인덱스 반환 */
fn parent(&self, i: i32) -> i32 {
(i - 1) / 2
}
/* 레벨 순서 순회 */
fn level_order(&self) -> Vec<i32> {
self.tree.iter().filter_map(|&x| x).collect()
}
/* 깊이 우선 순회 */
fn dfs(&self, i: i32, order: &'static str, res: &mut Vec<i32>) {
if self.val(i).is_none() {
return;
}
let val = self.val(i).unwrap();
// 전위 순회
if order == "pre" {
res.push(val);
}
self.dfs(self.left(i), order, res);
// 중위 순회
if order == "in" {
res.push(val);
}
self.dfs(self.right(i), order, res);
// 후위 순회
if order == "post" {
res.push(val);
}
}
/* 전위 순회 */
fn pre_order(&self) -> Vec<i32> {
let mut res = vec![];
self.dfs(0, "pre", &mut res);
res
}
/* 중위 순회 */
fn in_order(&self) -> Vec<i32> {
let mut res = vec![];
self.dfs(0, "in", &mut res);
res
}
/* 후위 순회 */
fn post_order(&self) -> Vec<i32> {
let mut res = vec![];
self.dfs(0, "post", &mut res);
res
}
}
/* 실행 코드 */
fn main() {
// 이진 트리 초기화
// 여기서는 배열로부터 이진 트리를 바로 생성하는 함수를 사용한다
let arr = vec![
Some(1),
Some(2),
Some(3),
Some(4),
None,
Some(6),
Some(7),
Some(8),
Some(9),
None,
None,
Some(12),
None,
None,
Some(15),
];
let root = tree_node::vec_to_tree(arr.clone()).unwrap();
println!("\n이진 트리 초기화\n");
println!("이진 트리의 배열 표현:");
println!(
"[{}]",
arr.iter()
.map(|&val| if let Some(val) = val {
format!("{val}")
} else {
"null".to_string()
})
.collect::<Vec<String>>()
.join(", ")
);
println!("이진 트리의 연결 리스트 표현:");
print_util::print_tree(&root);
// 배열로 표현한 이진 트리 클래스
let abt = ArrayBinaryTree::new(arr);
// 노드 접근
let i = 1;
let l = abt.left(i);
let r = abt.right(i);
let p = abt.parent(i);
println!(
"\n현재 노드의 인덱스: {}, 값: {}",
i,
if let Some(val) = abt.val(i) {
format!("{val}")
} else {
"null".to_string()
}
);
println!(
"왼쪽 자식 노드의 인덱스: {}, 값: {}",
l,
if let Some(val) = abt.val(l) {
format!("{val}")
} else {
"null".to_string()
}
);
println!(
"오른쪽 자식 노드의 인덱스: {}, 값: {}",
r,
if let Some(val) = abt.val(r) {
format!("{val}")
} else {
"null".to_string()
}
);
println!(
"부모 노드의 인덱스: {}, 값: {}",
p,
if let Some(val) = abt.val(p) {
format!("{val}")
} else {
"null".to_string()
}
);
// 트리 순회
let mut res = abt.level_order();
println!("\n레벨 순서 순회: {:?}", res);
res = abt.pre_order();
println!("전위 순회: {:?}", res);
res = abt.in_order();
println!("중위 순회: {:?}", res);
res = abt.post_order();
println!("후위 순회: {:?}", res);
}