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本文實例講述了Python實現重建二叉樹的三種方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
學習算法中,探尋重建二叉樹的方法:
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思路
學習算法中,python 算法方面的資料相對較少,二叉樹解析重建更少,只能摸著石頭過河。
通過不同方式遍歷二叉樹,可以得出不同節點的排序。那么,在已知節點排序的前提下,通過某種遍歷方式,可以將排序進行解析,從而構建二叉樹。
應用上來將,可以用來解析多項式、可以解析網頁、xml等。
本文采用前序遍歷方式的排列,對已知字符串進行解析,并生成二叉樹。新手,以解題為目的,暫未優化,未能體現 Python 簡潔、優美。請大牛不吝指正。
首先采用 input 輸入
節點類
class treeNode: def __init__(self, rootObj = None, leftChild = None, rightChild = None): self.key = rootObj self.leftChild = None self.rightChild = None
input 方法重建二叉樹
def createTreeByInput(self, root): tmpKey = raw_input("please input a key, input '#' for Null") if tmpKey == '#': root = None else: root = treeNode(rootObj=tmpKey) root.leftChild = self.createTreeByInput(root.leftChild) root.rightChild = self.createTreeByInput(root.rightChild) return root
以下兩種方法,使用預先編好的字符串,通過 list 方法轉換為 list 傳入進行解析
myTree 為實例化一個空樹
調用遞歸方法重建二叉樹
treeElementList = '124#8##5##369###7##' myTree = myTree.createTreeByListWithRecursion(list(treeElementList)) printBTree(myTree, 0)
遞歸方法重建二叉樹
def createTreeByListWithRecursion(self, preOrderList): """ 根據前序列表重建二叉樹 :param preOrder: 輸入前序列表 :return: 二叉樹 """ preOrder = preOrderList if preOrder is None or len(preOrder) <= 0: return None currentItem = preOrder.pop(0) # 模擬C語言指針移動 if currentItem is '#': root = None else: root = treeNode(currentItem) root.leftChild = self.createTreeByListWithRecursion(preOrder) root.rightChild = self.createTreeByListWithRecursion(preOrder) return root
調用堆棧方法重建二叉樹
treeElementList = '124#8##5##369###7##' myTree = myTree.createTreeByListWithStack(list(treeElementList)) printBTree(myTree, 0)
使用堆棧重建二叉樹
def createTreeByListWithStack(self, preOrderList): """ 根據前序列表重建二叉樹 :param preOrder: 輸入前序列表 :return: 二叉樹 """ preOrder = preOrderList pStack = SStack() # check if preOrder is None or len(preOrder) <= 0 or preOrder[0] is '#': return None # get the root tmpItem = preOrder.pop(0) root = treeNode(tmpItem) # push root pStack.push(root) currentRoot = root while preOrder: # get another item tmpItem = preOrder.pop(0) # has child if tmpItem is not '#': # does not has left child, insert one if currentRoot.leftChild is None: currentRoot = self.insertLeft(currentRoot, tmpItem) pStack.push(currentRoot.leftChild) currentRoot = currentRoot.leftChild # otherwise insert right child elif currentRoot.rightChild is None: currentRoot = self.insertRight(currentRoot, tmpItem) pStack.push(currentRoot.rightChild) currentRoot = currentRoot.rightChild # one child is null else: # if has no left child if currentRoot.leftChild is None: currentRoot.leftChild = None # get another item fill right child tmpItem = preOrder.pop(0) # has right child if tmpItem is not '#': currentRoot = self.insertRight(currentRoot, tmpItem) pStack.push(currentRoot.rightChild) currentRoot = currentRoot.rightChild # right child is null else: currentRoot.rightChild = None # pop itself parent = pStack.pop() # pos parent if not pStack.is_empty(): parent = pStack.pop() # parent become current root currentRoot = parent # return from right child, so the parent has right child, go to parent's parent if currentRoot.rightChild is not None: if not pStack.is_empty(): parent = pStack.pop() currentRoot = parent # there is a leftchild ,fill right child with null and return to parent else: currentRoot.rightChild = None # pop itself parent = pStack.pop() if not pStack.is_empty(): parent = pStack.pop() currentRoot = parent return root
顯示二叉樹
def printBTree(bt, depth): ''''' 遞歸打印這棵二叉樹,#號表示該節點為NULL ''' ch = bt.key if bt else '#' if depth > 0: print '%s%s%s' % ((depth - 1) * ' ', '--', ch) else: print ch if not bt: return printBTree(bt.leftChild, depth + 1) printBTree(bt.rightChild, depth + 1)
打印二叉樹的代碼,采用某仁兄代碼,在此感謝。
input 輸入及顯示二叉樹結果
解析字符串的結果
完整代碼參見:https://github.com/flyhawksz/study-algorithms/blob/master/Class_BinaryTree2.py
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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。
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