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简单实现enum功能的方法
Apr 25 Python
Python3安装Scrapy的方法步骤
Nov 23 Python
python的staticmethod与classmethod实现实例代码
Feb 11 Python
python学生管理系统
Jan 30 Python
pymongo中group by的操作方法教程
Mar 22 Python
Win10环境python3.7安装dlib模块趟过的坑
Aug 01 Python
python+mysql实现个人论文管理系统
Oct 25 Python
基于python实现计算且附带进度条代码实例
Mar 31 Python
python 等差数列末项计算方式
May 03 Python
keras训练浅层卷积网络并保存和加载模型实例
Jul 02 Python
python 装饰器的使用示例
Oct 10 Python
python 可视化库PyG2Plot的使用
Jan 21 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
实现 win2003 下 mysql 数据库每天自动备份
2006/12/06 PHP
php一些公用函数的集合
2008/03/27 PHP
php导入导出excel实例
2013/10/25 PHP
PHP模块化安装教程
2016/06/01 PHP
基于PHP实现栈数据结构和括号匹配算法示例
2017/08/10 PHP
php实现微信支付之退款功能
2018/05/30 PHP
php5对象复制、clone、浅复制与深复制实例详解
2019/08/14 PHP
JS 实现导航栏悬停效果
2013/09/23 Javascript
javascript获取web应用根目录的方法
2014/02/12 Javascript
运用jQuery定时器的原理实现banner图片切换
2014/10/22 Javascript
使用CDN和AJAX加速WordPress中jQuery的加载
2015/12/05 Javascript
学习使用bootstrap的modal和carousel
2016/12/09 Javascript
AngularJS指令中的绑定策略实例分析
2016/12/14 Javascript
详解使用Vue.Js结合Jquery Ajax加载数据的两种方式
2017/01/10 Javascript
Canvas实现动态的雪花效果
2017/02/13 Javascript
Angular实现预加载延迟模块的示例
2017/10/12 Javascript
Angular5中提取公共组件之radio list的实例代码
2018/07/10 Javascript
JS实现将二维数组转为json格式字符串操作示例
2018/07/12 Javascript
详解mpvue实现对苹果X安全区域的适配
2019/07/31 Javascript
node删除、复制文件或文件夹示例代码
2019/08/13 Javascript
vue+koa2实现session、token登陆状态验证的示例
2019/08/30 Javascript
为react组件库添加typescript类型提示的方法
2020/06/15 Javascript
[44:50]2018DOTA2亚洲邀请赛 4.1 小组赛 A组 TNC vs VG
2018/04/02 DOTA
[01:15:15]VG VS EG Supermajor小组赛B组胜者组第一轮 BO3第二场 6.2
2018/06/03 DOTA
[03:08]TI9战队档案 - Vici Gaming
2019/08/20 DOTA
Pyqt实现无边框窗口拖动以及窗口大小改变
2018/04/19 Python
Python实现抓取HTML网页并以PDF文件形式保存的方法
2018/05/08 Python
[原创]Python入门教程5. 字典基本操作【定义、运算、常用函数】
2018/11/01 Python
python:接口间数据传递与调用方法
2018/12/17 Python
python多进程并行代码实例
2019/09/30 Python
Python接口测试数据库封装实现原理
2020/05/09 Python
医学生自荐信范文
2013/12/03 职场文书
班组拓展活动方案
2014/08/14 职场文书
暑假学习心得体会
2014/09/02 职场文书
我的大学四年规划书范文2014
2014/09/26 职场文书
导游词之沈阳植物园
2019/11/30 职场文书