Python数据结构与算法之二叉树结构定义与遍历方法详解


Posted in Python onDecember 12, 2017

本文实例讲述了Python数据结构与算法之二叉树结构定义与遍历方法。分享给大家供大家参考,具体如下:

先序遍历,中序遍历,后序遍历 ,区别在于三条核心语句的位置

层序遍历  采用队列的遍历操作第一次访问根,在访问根的左孩子,接着访问根的有孩子,然后下一层 自左向右一一访问同层的结点

# 先序遍历
# 访问结点,遍历左子树,如果左子树为空,则遍历右子树,
# 如果右子树为空,则向上走到一个可以向右走的结点,继续该过程
preorder(t):
  if t:
    print t.value
    preorder t.L
    preorder t.R
# 中序遍历
# 从根开始,一直走向左下方,直到无结点可以走则停下,访问该节点
# 然后走向右下方到结点,继续走向左下方:如果结点无右孩子,则向上走回父亲结点
inorder(t):
  inorder(t.L)
  print t.value
  inorder(t.R)
# 后序遍历
inorder(t):
  inorder(t.L)
  inorder(t.R)
  print t.value
# 二叉树结点类型
class BTNode:
  def __init__(self,value,lft=None,rgt=None):
    self.value = value
    self.lft = lft     # 结点左分支 BTNode
    self.rgt = rgt     # 结点右分支 BTNode

为了方便起见,定义一些打印操作

class BinTree():
  def __init__(self):
    self.root = None  # 创建一个空的二叉树
  def isEmpty(self):   # 判断二叉树是否为空
    if self.root is None: return True
    else: return False
  def makeBT(self,bt,L=None,R=None):    # 从当前结点创建二叉树
    bt.lft = L
    bt.rgt = R
  def returnBTdict(self):       # 返回二叉树的字典模式
    if self.isEmpty(): 
      return None
    def rec(bt=None,R=True):
      if R==True:
        bt = self.root
        return {'root':{'value':bt.value,"L":rec(bt.lft,False),
                        "R":rec(bt.rgt,False)} }
      else:
        if bt==None:
          return None
        else:
          return {"value":bt.value,
              "L":rec(bt.lft,False) if bt.lft != None else None,
              "R":rec(bt.rgt,False) if bt.rgt != None else None}
      return None
    return rec()
  def __repr__(self):       # 将二叉树结构打印为字典结构
    return str(self.returnBTdict())

下面是各种遍历方法,添加到树的类中

def printT_VLR(self,bt=None,rec_count = 0):   # 输出二叉树结构(先序遍历)
    # rec_count 用于计算递归深度 以便输出最后的换行符
    """
    # 先序遍历
    # 访问结点,遍历左子树,如果左子树为空,则遍历右子树,
    # 如果右子树为空,则向上走到一个可以向右走的结点,继续该过程
    preorder(t):
      if t:
        print t.value
        preorder t.L
        preorder t.R
    """
    if bt==None: 
      bt = self.root
      print bt.value,
    btL, btR = bt.lft, bt.rgt
    if btL != None:
      print btL.value,;  rec_count += 1;   self.printT_VLR(btL,rec_count);   rec_count -= 1
    if btR != None:
      print btR.value,;  rec_count += 1;   self.printT_VLR(btR,rec_count);   rec_count -= 1
    if rec_count == 0:
      print "\n"
def printT_LVR(self,bt=None):
    """
    # 中序遍历
    # 从根开始,一直走向左下方,直到无结点可以走则停下,访问该节点
    # 然后走向右下方到结点,继续走向左下方:如果结点无右孩子,则向上走回父亲结点
    inorder(t):
      inorder(t.L)
      print t.value
      inorder(t.R)
    """
    if bt==None:
      bt = self.root
    btL, btR = bt.lft, bt.rgt
    if btL != None:
      self.printT_LVR(btL)
    print bt.value,
    if btR != None:
      self.printT_LVR(btR)
def printT_LRV(self,bt=None):
    """
    # 后序遍历
    inorder(t):
      inorder(t.L)
      inorder(t.R)
      print t.value
    """
    if bt==None:
      bt = self.root
    btL, btR = bt.lft, bt.rgt
    if btL != None:
      self.printT_LRV(btL)
    if btR != None:
      self.printT_LRV(btR)
    print bt.value,
def printT_levelorder(self):
    """
    层序遍历 采用队列的遍历操作
    第一次访问根,在访问根的左孩子,接着访问根的有孩子,然后下一层
    自左向右一一访问同层的结点
    """
    btdict = self.returnBTdict()
    q = []
    q.append(btdict['root'])
    while q:
      tn = q.pop(0)  # 从队列中弹出一个结点(也是一个字典)
      print tn["value"],
      if tn["L"]!=None:
        q.append(tn["L"])
      if tn["R"]!=None:
        q.append(tn["R"])

测试打印效果

def test():
  bt = BinTree()
#   btns = [BTNode(v) for v in "+*E*D/CAB"]   # 层序输入
#   bt.root = btns[0]
#   bt.makeBT(btns[0], L=btns[1], R=btns[2])
#   bt.makeBT(btns[1], L=btns[3], R=btns[4])
#   bt.makeBT(btns[3], L=btns[5], R=btns[6])
#   bt.makeBT(btns[5], L=btns[7], R=btns[8])
  btns = [BTNode(v) for v in [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]]
  bt.root = btns[0]
  bt.makeBT(btns[0], L=btns[1], R=btns[2])
  bt.makeBT(btns[1], L=btns[3], R=btns[4])
  bt.makeBT(btns[2], L=btns[5], R=btns[6])
  bt.makeBT(btns[3], L=btns[7], R=btns[8])
  bt.makeBT(btns[4], L=btns[9], R=btns[10])
  bt.makeBT(btns[5], L=btns[11], R=btns[12])
  bt.makeBT(btns[6], L=btns[13], R=btns[14])

输出:

{'root': {'R': {'R': {'R': {'R': None, 'L': None, 'value': 15}, 'L': {'R': None, 'L': None, 'value': 14}, 'value': 7}, 'L': {'R': {'R': None, 'L': None, 'value': 13}, 'L': {'R': None, 'L': None, 'value': 12}, 'value': 6}, 'value': 3}, 'L': {'R': {'R': {'R': None, 'L': None, 'value': 11}, 'L': {'R': None, 'L': None, 'value': 10}, 'value': 5}, 'L': {'R': {'R': None, 'L': None, 'value': 9}, 'L': {'R': None, 'L': None, 'value': 8}, 'value': 4}, 'value': 2}, 'value': 1}}

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

Python 相关文章推荐
Python编写的com组件发生R6034错误的原因与解决办法
Apr 01 Python
python生成日历实例解析
Aug 21 Python
Python实现的简单hangman游戏实例
Jun 28 Python
Linux中Python 环境软件包安装步骤
Mar 31 Python
python实时分析日志的一个小脚本分享
May 07 Python
PyQt5每天必学之进度条效果
Apr 19 Python
python2与python3中关于对NaN类型数据的判断和转换方法
Oct 30 Python
Python中文件的写入读取以及附加文字方法
Jan 23 Python
Python开发之Nginx+uWSGI+virtualenv多项目部署教程
May 13 Python
Django 多环境配置详解
May 14 Python
Pytorch 之修改Tensor部分值方式
Dec 27 Python
python 判断一组数据是否符合正态分布
Sep 23 Python
Python数据结构与算法之图的基本实现及迭代器实例详解
Dec 12 #Python
Python数据结构与算法之图的最短路径(Dijkstra算法)完整实例
Dec 12 #Python
你真的了解Python的random模块吗?
Dec 12 #Python
Python判断两个对象相等的原理
Dec 12 #Python
浅谈Django REST Framework限速
Dec 12 #Python
Django admin美化插件suit使用示例
Dec 12 #Python
Django admin实现图书管理系统菜鸟级教程完整实例
Dec 12 #Python
You might like
2.PHP入门
2006/10/09 PHP
Thinkphp搜索时首页分页和搜索页保持条件分页的方法
2014/12/05 PHP
thinkphp备份数据库的方法分享
2015/01/04 PHP
PHP实现扎金花游戏之大小比赛的方法
2015/03/10 PHP
JS获取鼠标坐标的实例方法
2013/07/18 Javascript
Javascript简单实现可拖动的div
2013/10/22 Javascript
Nodejs异步回调的优雅处理方法
2014/09/25 NodeJs
使用百度地图api实现根据地址查询经纬度
2014/12/11 Javascript
JavaScript中window.showModalDialog()用法详解
2014/12/18 Javascript
JavaScript绑定事件监听函数的通用方法
2016/05/14 Javascript
关于JavaScript中事件绑定的方法总结
2016/10/26 Javascript
AJAX和jQuery动态加载数据的实现方法
2016/12/05 Javascript
Javascript设计模式之装饰者模式详解篇
2017/01/17 Javascript
bootstrap实现的自适应页面简单应用示例
2017/03/09 Javascript
使用FileReader API创建Vue文件阅读器组件
2018/04/03 Javascript
layer弹窗在键盘按回车将反复刷新的实现方法
2019/09/25 Javascript
详解Java中String JSONObject JSONArray List转换
2020/11/13 Javascript
Vue Elenent实现表格相同数据列合并
2020/11/30 Vue.js
[53:21]2014 DOTA2国际邀请赛中国区预选赛5.21 DT VS LGD-CDEC
2014/05/22 DOTA
Python实现将DOC文档转换为PDF的方法
2015/07/25 Python
python  ceiling divide 除法向上取整(或小数向上取整)的实例
2019/12/27 Python
在Tensorflow中查看权重的实现
2020/01/24 Python
Python文本文件的合并操作方法代码实例
2020/03/31 Python
基于IE10/HTML5 开发
2013/04/22 HTML / CSS
Omio英国:搜索并比较便宜的巴士、火车和飞机
2019/08/27 全球购物
库房保管员岗位职责
2014/04/07 职场文书
安康杯竞赛活动总结
2014/05/05 职场文书
端午节演讲稿
2014/05/23 职场文书
职务任命书范本
2014/06/05 职场文书
群众路线党员自我评议范文2014
2014/09/24 职场文书
学生违反校规检讨书
2014/10/28 职场文书
2015年城管个人工作总结范文
2015/04/20 职场文书
目标责任书格式范文
2015/05/11 职场文书
《秋天的雨》教学反思
2016/02/19 职场文书
小米11和iphone12哪个值得买?小米11对比iphone12评测
2021/04/21 数码科技
Python几种酷炫的进度条的方式
2022/04/11 Python