Python實(shí)現(xiàn)二叉樹(shù)前序、中序、后序及層次遍歷示例代碼
前言
樹(shù)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中非常重要的一種,主要的用途是用來(lái)提高查找效率,對(duì)于要重復(fù)查找的情況效果更佳,如二叉排序樹(shù)、FP-樹(shù)。另外可以用來(lái)提高編碼效率,如哈弗曼樹(shù)。
用 Python 實(shí)現(xiàn)樹(shù)的構(gòu)造和幾種遍歷算法。實(shí)現(xiàn)功能如下:
- 樹(shù)的構(gòu)造
- 遞歸實(shí)現(xiàn)先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷
- 堆棧實(shí)現(xiàn)先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷
- 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)層次遍歷
# -*- coding=utf-8 -*- class Node(object): """節(jié)點(diǎn)類(lèi)""" def __init__(self, element=-1, l_child=None, r_child=None): self.element = element self.l_child = l_child self.r_child = r_child class Tree(object): """樹(shù)類(lèi)""" def __init__(self): self.root = Node() self.queue = [] def add_node(self, element): """為樹(shù)添加節(jié)點(diǎn)""" node = Node(element) # 如果樹(shù)是空的,則對(duì)根節(jié)點(diǎn)賦值 if self.root.element == -1: self.root = node self.queue.append(self.root) else: tree_node = self.queue[0] # 此結(jié)點(diǎn)沒(méi)有左子樹(shù),則創(chuàng)建左子樹(shù)節(jié)點(diǎn) if tree_node.l_child is None: tree_node.l_child = node self.queue.append(tree_node.l_child) else: tree_node.r_child = node self.queue.append(tree_node.r_child) # 如果該結(jié)點(diǎn)存在右子樹(shù),將此節(jié)點(diǎn)丟棄 self.queue.pop(0) def front_recursion(self, root): """利用遞歸實(shí)現(xiàn)樹(shù)的前序遍歷""" if root is None: return print root.element, self.front_recursion(root.l_child) self.front_recursion(root.r_child) def middle_recursion(self, root): """利用遞歸實(shí)現(xiàn)樹(shù)的中序遍歷""" if root is None: return self.middle_recursion(root.l_child) print root.element, self.middle_recursion(root.r_child) def back_recursion(self, root): """利用遞歸實(shí)現(xiàn)樹(shù)的后序遍歷""" if root is None: return self.back_recursion(root.l_child) self.back_recursion(root.r_child) print root.element, @staticmethod def front_stack(root): """利用堆棧實(shí)現(xiàn)樹(shù)的前序遍歷""" if root is None: return stack = [] node = root while node or stack: # 從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始,一直找它的左子樹(shù) while node: print node.element, stack.append(node) node = node.l_child # while結(jié)束表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)node為空,即前一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有左子樹(shù)了 node = stack.pop() # 開(kāi)始查看它的右子樹(shù) node = node.r_child @staticmethod def middle_stack(root): """利用堆棧實(shí)現(xiàn)樹(shù)的中序遍歷""" if root is None: return stack = [] node = root while node or stack: # 從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始,一直找它的左子樹(shù) while node: stack.append(node) node = node.l_child # while結(jié)束表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)node為空,即前一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有左子樹(shù)了 node = stack.pop() print node.element, # 開(kāi)始查看它的右子樹(shù) node = node.r_child @staticmethod def back_stack(root): """利用堆棧實(shí)現(xiàn)樹(shù)的后序遍歷""" if root is None: return stack1 = [] stack2 = [] node = root stack1.append(node) # 這個(gè)while循環(huán)的功能是找出后序遍歷的逆序,存在stack2里面 while stack1: node = stack1.pop() if node.l_child: stack1.append(node.l_child) if node.r_child: stack1.append(node.r_child) stack2.append(node) # 將stack2中的元素出棧,即為后序遍歷次序 while stack2: print stack2.pop().element, @staticmethod def level_queue(root): """利用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)樹(shù)的層次遍歷""" if root is None: return queue = [] node = root queue.append(node) while queue: node = queue.pop(0) print node.element, if node.l_child is not None: queue.append(node.l_child) if node.r_child is not None: queue.append(node.r_child) if __name__ == '__main__': """主函數(shù)""" # 生成十個(gè)數(shù)據(jù)作為樹(shù)節(jié)點(diǎn) elements = range(10) tree = Tree() for elem in elements: tree.add_node(elem) print '隊(duì)列實(shí)現(xiàn)層次遍歷:' tree.level_queue(tree.root) print '\n\n遞歸實(shí)現(xiàn)前序遍歷:' tree.front_recursion(tree.root) print '\n遞歸實(shí)現(xiàn)中序遍歷:' tree.middle_recursion(tree.root) print '\n遞歸實(shí)現(xiàn)后序遍歷:' tree.back_recursion(tree.root) print '\n\n堆棧實(shí)現(xiàn)前序遍歷:' tree.front_stack(tree.root) print '\n堆棧實(shí)現(xiàn)中序遍歷:' tree.middle_stack(tree.root) print '\n堆棧實(shí)現(xiàn)后序遍歷:' tree.back_stack(tree.root)
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總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。
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