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1.首先，定义节点类接口 IBinaryTreeNode
2.第二，定义二叉树接口 IBinaryTree
3.第三，定义二叉树节点BinaryTreeNode(T value)
4.第四，二叉树方法实现
5.最后，用Main方法实现二叉树类接口IBinaryTree 及其方法
6.运行结果
C#使用自定义的泛型节点类接口 IBinaryTreeNode<T>实现二叉树类接口IBinaryTree<T> 及其方法并不简单，是作者连续发布的二叉树类实现方法中最难的方法。但这种方法仍然有它的特色和存在的意义。
在C#中，你可以定义一个二叉树接口IBinaryTree<T>来描述二叉树应有的行为，然后实现一个二叉树类（BinaryTree）来满足这个接口。下面是一个简单的例子，展示了如何定义二叉树接口并实现二叉树类：
1.首先，定义节点类接口 IBinaryTreeNode<T>
/// <summary>
/// 二叉树节点接口
/// </summary>
public interface IBinaryTreeNode<T>
{T Value { get; set; }IBinaryTreeNode<T> Left { get; set; }IBinaryTreeNode<T> Right { get; set; }
}2.第二，定义二叉树接口 IBinaryTree<T>
/// <summary>
/// 二叉树接口
/// 需要实现什么方法，就要设计什么接口
/// </summary>
public interface IBinaryTree<T> where T : IComparable<T>
{void Insert(T value);bool Search(T value);bool Delete(T value);void PreorderTraversal(Action<T> action);void InorderTraversal(Action<T> action);void PostorderTraversal(Action<T> action);
}3.第三，定义二叉树节点BinaryTreeNode<T>(T value)
/// <summary>/// 二叉树节点实现/// </summary>public class BinaryTreeNode<T>(T value) : IBinaryTreeNode<T> where T : IComparable<T>{public T Value { get; set; } = value;public BinaryTreeNode<T>? Left { get; set; } = null;public BinaryTreeNode<T>? Right { get; set; } = null;IBinaryTreeNode<T> IBinaryTreeNode<T>.Left { get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); }IBinaryTreeNode<T> IBinaryTreeNode<T>.Right { get => throw new NotImplementedException(); set => throw new NotImplementedException(); }}4.第四，二叉树方法实现
想实现什么方法，现在第2步定义方法的接口，然后第4步实现该方法的。
/// <summary>
/// 二叉树方法实现
/// </summary>
public class BinaryTree<T> : IBinaryTree<T> where T : IComparable<T>
{private BinaryTreeNode<T>? _root;/// <summary>/// 构造函数/// </summary>public BinaryTree(){_root = null;}/// <summary>/// 插入节点/// </summary>public void Insert(T value){_root = BinaryTree<T>.InsertRecursive(_root!, value);}private static BinaryTreeNode<T> InsertRecursive(BinaryTreeNode<T> node, T value){if (node == null){return new BinaryTreeNode<T>(value);}if (value.CompareTo(node.Value) < 0){node.Left = BinaryTree<T>.InsertRecursive(node.Left!, value);}else if (value.CompareTo(node.Value) > 0){node.Right = BinaryTree<T>.InsertRecursive(node.Right!, value);}// 值已存在，可以选择不插入或替换// 这里选择不插入return node;}/// <summary>/// 查找节点/// </summary>public bool Search(T value){return BinaryTree<T>.SearchRecursive(_root!, value);}private static bool SearchRecursive(BinaryTreeNode<T> node, T value){if (node == null){return false;}if (value.CompareTo(node.Value) == 0){return true;}if (value.CompareTo(node.Value) < 0){return BinaryTree<T>.SearchRecursive(node.Left!, value);}else{return BinaryTree<T>.SearchRecursive(node.Right!, value);}}/// <summary>/// 前序遍历/// </summary>/// <param name="action"></param>public void PreorderTraversal(Action<T> action){BinaryTree<T>.PreorderTraversalRecursive(_root!, action);}private static void PreorderTraversalRecursive(BinaryTreeNode<T> node, Action<T> action){if (node != null){action(node.Value);BinaryTree<T>.PreorderTraversalRecursive(node.Left!, action);BinaryTree<T>.PreorderTraversalRecursive(node.Right!, action);}}/// <summary>/// 中序遍历/// </summary>/// <param name="action">委托行为</param>public void InorderTraversal(Action<T> action){BinaryTree<T>.InorderTraversalRecursive(_root!, action);}private static void InorderTraversalRecursive(BinaryTreeNode<T> node, Action<T> action){if (node != null){BinaryTree<T>.InorderTraversalRecursive(node.Left!, action);action(node.Value);BinaryTree<T>.InorderTraversalRecursive(node.Right!, action);}}/// <summary>/// 后序遍历/// </summary>public void PostorderTraversal(Action<T> action){BinaryTree<T>.PostorderTraversalRecursive(_root!, action);}private static void PostorderTraversalRecursive(BinaryTreeNode<T> node, Action<T> action){if (node != null){BinaryTree<T>.PostorderTraversalRecursive(node.Left!, action);BinaryTree<T>.PostorderTraversalRecursive(node.Right!, action);action(node.Value);}}/// <summary>/// 删除节点/// </summary>public bool Delete(T value){_root = BinaryTree<T>.DeleteRecursive(_root!, value);return _root != null; // 如果根节点为空，说明树为空，返回false；否则返回true表示删除成功。}private static BinaryTreeNode<T>? DeleteRecursive(BinaryTreeNode<T>? node, T value){if (node == null){return null; // 节点不存在，直接返回null}if (value.CompareTo(node.Value) < 0){node.Left = BinaryTree<T>.DeleteRecursive(node.Left!, value); // 在左子树中删除}else if (value.CompareTo(node.Value) > 0){node.Right = BinaryTree<T>.DeleteRecursive(node.Right!, value); // 在右子树中删除}else{// 节点有三个可能的情况：叶子节点、一个子节点、两个子节点if (node.Left == null && node.Right == null) // 叶子节点{node = null;}else if (node.Left == null) // 只有一个右子节点{node = node.Right;}else if (node.Right == null) // 只有一个左子节点{node = node.Left;}else // 有两个子节点，找到右子树中的最小节点来替换{BinaryTreeNode<T> minNode = BinaryTree<T>.FindMin(node.Right);node.Value = minNode.Value;node.Right = BinaryTree<T>.DeleteRecursive(node.Right, minNode.Value);}}return node; // 返回更新后的节点}// 辅助方法：找到树中的最小节点private static BinaryTreeNode<T> FindMin(BinaryTreeNode<T> node){if (node.Left == null){return node; // 当前节点是最小节点}else{return BinaryTree<T>.FindMin(node.Left); // 递归地在左子树中查找最小节点}}
}5.最后，用Main方法实现二叉树类接口IBinaryTree<T> 及其方法
把以上1~5步的源码放在一个命名空间下，框架.NET8.0以上控制台应用，运行。
class Program{static void Main(){// 创建二叉树实例IBinaryTree<int> binaryTree = new BinaryTree<int>();// 插入节点binaryTree.Insert(5);binaryTree.Insert(3);binaryTree.Insert(7);binaryTree.Insert(2);binaryTree.Insert(4);binaryTree.Insert(6);binaryTree.Insert(8);// 搜索节点Console.WriteLine("Searching for 4: " + binaryTree.Search(4));Console.WriteLine("Searching for 9: " + binaryTree.Search(9));// 定义用于遍历的动作static void printValue(int value) => Console.Write(value + " ");// 前序遍历Console.WriteLine("Preorder Traversal:");binaryTree.PreorderTraversal(printValue);Console.WriteLine();// 中序遍历Console.WriteLine("Inorder Traversal:");binaryTree.InorderTraversal(printValue);Console.WriteLine();// 后序遍历Console.WriteLine("Postorder Traversal:");binaryTree.PostorderTraversal(printValue);Console.WriteLine();binaryTree.Delete(7);Console.WriteLine("删除后再执行后序遍历:");binaryTree.PostorderTraversal(printValue);Console.WriteLine();}}6.运行结果
//运行结果：
/*
Searching for 4: True
Searching for 9: False
Preorder Traversal:
5 3 2 4 7 6 8
Inorder Traversal:
2 3 4 5 6 7 8
Postorder Traversal:
2 4 3 6 8 7 5
删除后再执行后序遍历:
2 4 3 6 8 5
)
