怎么在python中將有序數組轉換為二叉樹

這篇文章主要介紹了怎么在python中將有序數組轉換為二叉樹，此處通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考價值，需要的朋友可以參考下：

Python主要用來做什么

Python主要應用于：1、Web開發；2、數據科學研究；3、網絡爬蟲；4、嵌入式應用開發；5、游戲開發；6、桌面應用開發。

題目：將[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]存儲到二叉樹，原數組有序，轉換為二叉排序樹。

二叉排序樹的特點：當前節點的左子樹上的所有節點都小于該節點，右子樹上的所有節點都小于該節點。

二叉排序也稱為二叉查找樹。

我的實現思路：

取有序數組的中間節點作為根節點，將數組分為左右兩個部分，對左右兩個子數組做相同的操作，遞歸的實現。

圖示：

1

2

3

代碼實現：

def array_to_bitree(array):
  #判斷arr是否為空
  if len(array)==0:
    return BiTNode(array[0])
  mid=len(array)//2 # 有序數組的中間元素的下標
  #print(mid)
  #start=0 # 數組第一個元素的下標
  #end=-1 # 數組最后一個元素的下標
  if len(array)>0:
    #將中間元素作為二叉樹的根
    root=BiTNode(array[mid])
    #如果左邊的元素個數不為零，則遞歸調用函數，生成左子樹
    if len(array[:mid])>0:
      root.left_child = arrayToBiTree(array[:mid])
    #如果右邊的元素個數不為零，則遞歸調用函數，生成左子樹
    if len(array[mid+1:])>0:
      root.right_child = arrayToBiTree(array[mid+1:])
  return root

我們調用前面寫的三種遍歷方法看一看，我們構造的樹是否正確：

#將[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]存儲到二叉樹
if __name__ == '__main__':
  #先構造一個有序數組、鏈表
  arr=[]
  for i in range(10):
    arr.append(i)
  print(arr)
  #調用函數
  BT=arrayToBiTree(arr)
  #前序遍歷二叉樹
  print("前序")
  print_tree_pre_order(BT)
  # 中序遍歷二叉樹
  print("中序")
  print_tree_mid_order(BT)
  # 后序遍歷二叉樹
  print("后序")
  print_tree_after_order(BT)

輸出：

根據這三種遍歷結果可以判斷出二叉樹的結構，結果和前面的是一樣的，代碼如下：

#定義二叉樹結點類型
class BiTNode:
  """docstring for BiTNode"""
  def __init__(self,arg):
    self.data = arg
    self.left_child = None
    self.right_child = None

#前序遍歷
def print_tree_pre_order(root):
  #先判斷二叉樹是否為空
  #if root.left_child is None and root.right_child is None:
  if root is None:
    return root
  #先根
  print(root.data)
  #再左
  if root.left_child is not None:
    print_tree_pre_order(root.left_child)
  #再右
  if root.right_child is not None:
    print_tree_pre_order(root.right_child)

#中序遍歷二叉樹
def print_tree_mid_order(root):

  #先判斷二叉樹是否為空,當左右節點都為空時
  if root is None:
    return
  #中序遍歷 左根右
  #遍歷左子樹
  if root.left_child is not None:
    print_tree_mid_order(root.left_child)
  #遍歷根節點
  print(root.data)
  #遍歷右子樹
  if root.right_child is not None:
    print_tree_mid_order(root.right_child)

#后序遍歷
def print_tree_after_order(root):
  #先判斷二叉樹是否為空
  if root is None:
    return root
  #再左
  if root.left_child is not None:
    print_tree_after_order(root.left_child)
  #再右
  if root.right_child is not None:
    print_tree_after_order(root.right_child)
  #先根
  print(root.data)

def array_to_bitree(array):
  #判斷arr是否為空
  if len(array)==0:
    return BiTNode(array[0])
  mid=len(array)//2 # 有序數組的中間元素的下標
  #print(mid)
  #start=0 # 數組第一個元素的下標
  #end=-1 # 數組最后一個元素的下標
  if len(array)>0:
    #將中間元素作為二叉樹的根
    root=BiTNode(array[mid])
    #如果左邊的元素個數不為零，則遞歸調用函數，生成左子樹
    if len(array[:mid])>0:
      root.left_child = array_to_bitree(array[:mid])
    #如果右邊的元素個數不為零，則遞歸調用函數，生成左子樹
    if len(array[mid+1:])>0:
      root.right_child = array_to_bitree(array[mid+1:])
  return root


    

#將[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]存儲到二叉樹
if __name__ == '__main__':
  #先構造一個有序數組、鏈表
  arr=[]
  for i in range(9):
    arr.append(i)
  print(arr)
  #調用函數
  BT=array_to_bitree(arr)
  #前序遍歷二叉樹
  print("前序")
  print_tree_pre_order(BT)
  # 中序遍歷二叉樹
  print("中序")
  print_tree_mid_order(BT)
  # 后序遍歷二叉樹
  print("后序")
  print_tree_after_order(BT)

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