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Python中树的相关操作!

来源:图灵python
时间: 2025-02-13 17:41:54

树木的储存、表达和经历

树木的储存和表现

顺序存储:将数据结构存储在一个固定的数组中,但在遍历速度方面有一定的优势,但由于空间相对较大,它是一种非主流的二叉树。二叉树通常以链式存储。

p1.jpg

以0表示某个节点为空。

节点结构:

p2.jpg

建立二叉树

classNode(object):
"""封装二叉树节点"""
def__init__(self,element=None,lchild=None,rchild=None):
self.element=element
self.lchild=lchild
self.rchild=rchild
classTree(object):
"""封装二叉树"""
def__init__(self,root=None):
self.root=root
def__add__(self,element):
#包装插入节点
node=Node(element)
#1.判断是否为空,赋值根结点
ifnotself.root:
self.root=node
#2.如果有跟结点,将根结点放入队列
else:
queue=[]
#将根结点放入队列中
queue.append(self.root)
#遍历队列中的所有节点
#这里的循环每次都是从根结点向下循环的
whilequeue:
#3.弹出队列中的第一个元素(第一次弹出是根节点,然后是根的左节点,根的右节点,依次类推)
cur=queue.pop(0)
ifnotcur.lchild:
cur.lchild=node
return
elifnotcur.rchild:
cur.rchild=node
return
else:
#左右子树存在时,将左右子树添加到队列中。
queue.append(cur.lchild)
queue.append(cur.rchild)

二叉树遍历

遍历是指对树中所有结点的信息的访问,即依次访问树中每个结点一次,只访问一次。我们称这种对所有节点的访问为遍历(traversal)

p3.jpg

广度优先遍历(层次遍历)

p4.jpg

1、2、3、4、5、6

defbreadth_travel(self):
"""利用队列实现树的层次遍历"""
ifself.root==None:
return
#将二叉树的节点依次放入队列中,以访问队列的形式实现树的遍历
queue=[]
queue.append(self.root)
whilequeue:
node=queue.pop(0)
print(node.element,end=',')
ifnode.lchild!=None:
queue.append(node.lchild)
ifnode.rchild!=None:
queue.append(node.rchild)
print()

深度优先遍历

有三种方法可以优先考虑深度遍历:

先序遍历(根)->左->右):先访问根结点,再先遍历左子树,再先遍历右子树,

中序遍历(左)->根->右):先中序遍历左子树,再访问根结点,最后中序遍历右子树,

后序遍历(左)->右->根):先后顺序遍历左子树,再顺序遍历右子树,最后访问根结点。

p1.jpg

先序遍历: 1 2 4 5 3 6 7

中序遍历: 4 2 5 1 6 3 7

后序遍历: 4 5 2 6 7 3 1

递归实现先序遍历

#深度优先遍历:先序遍历-左右根
defpreorder(self,root):
"""递归实现先序遍历"""
ifnotroot:
return
print(root.element,end=',')
self.preorder(root.lchild)
self.preorder(root.rchild)

递归实现中序遍历

#深度优先遍历:中序遍历-左右两根
definorder(self,root):
"""递归实现中序遍历"""
ifnotroot:
return
self.inorder(root.lchild)
print(root.element,end=',')
self.inorder(root.rchild)

递归实现后序遍历

#深度优先遍历:后序遍历-左右根
defpostorder(self,root):
"""递归实现后序遍历"""
ifnotroot:
return
self.postorder(root.lchild)
self.postorder(root.rchild)
print(root.element,end=',')

测试代码:

if__name__='__main__':
binaryTree=Tree()
foriinrange(7):
binaryTree.__add__(i+1)
#广度优先遍历
print("广度优先:")
binaryTree.breadth_travel()
#深度优先,先序遍历
root=binaryTree.root
binaryTree.preorder(root)
print('深度优先-先序遍历')
binaryTree.inorder(root)
print('深度优先-中序遍历#39;)
binaryTree.postorder(root)
print('深度优先-后序遍历#39;)
广度优先:
一、二、三、四、五、六、七
1、2、4、5、3、6、7深度优先-先序遍历
4、2、5、1、6、3、7深度优先-中序遍历
4、5、2、6、7、3、1深度优先-后序遍历

和我们预期的结果完全一样。

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