使用遞迴的深度優先二叉樹搜尋Python程式


當需要使用遞迴對樹進行深度優先搜尋時,會定義一個類,並在其中定義一些方法來幫助執行深度優先搜尋。

下面是一個演示:

示例

 線上演示

class BinaryTree_struct:
   def __init__(self, key=None):
      self.key = key
      self.left = None
      self.right = None

   def set_root(self, key):
      self.key = key

   def insert_at_left(self, new_node):
      self.left = new_node

   def insert_at_right(self, new_node):
      self.right = new_node

   def search_elem(self, key):
      if self.key == key:
         return self
      if self.left is not None:
         temp = self.left.search(key)
         if temp is not None:
            return temp
      if self.right is not None:
         temp = self.right.search(key)
         return temp
      return None

   def depth_first_search(self):
      print('entering {}...'.format(self.key))
      if self.left is not None:
         self.left.depth_first_search()
      print('at {}...'.format(self.key))
      if self.right is not None:
         self.right.depth_first_search()
      print('leaving {}...'.format(self.key))

btree_instance = None

print('Menu (no duplicate keys)')
print('insert <data> at root')
print('insert <data> left of <data>')
print('insert <data> right of <data>')
print('dfs')
print('quit')

while True:
   my_input = input('What would you like to do? ').split()

   op = my_input[0].strip().lower()
   if op == 'insert':
      data = int(my_input[1])
      new_node = BinaryTree_struct(data)
      sub_op = my_input[2].strip().lower()
      if sub_op == 'at':
         btree_instance = new_node
      else:
         position = my_input[4].strip().lower()
         key = int(position)
         ref_node = None
         if btree_instance is not None:
            ref_node = btree_instance.search_elem(key)
         if ref_node is None:
            print('No such key.')
            continue
         if sub_op == 'left':
            ref_node.insert_at_left(new_node)
         elif sub_op == 'right':
            ref_node.insert_at_right(new_node)
   elif op == 'dfs':
      print('depth-first search traversal:')
      if btree_instance is not None:
         btree_instance.depth_first_search()
      print()

   elif op == 'quit':
      break

輸出

Menu (no duplicate keys)
insert <data> at root
insert <data> left of <data>
insert <data> right of <data>
dfs
quit
What would you like to do? insert 5 at root
What would you like to do? insert 6 left of 5
What would you like to do? insert 8 right of 5
What would you like to do? dfs
depth-first search traversal:
entering 5...
entering 6...
at 6...
leaving 6...
at 5...
entering 8...
at 8...
leaving 8...
leaving 5...
What would you like to do? quit
Use quit() or Ctrl-D (i.e. EOF) to exit

解釋

  • 建立具有所需屬性的‘BinaryTree_struct’類。

  • 它有一個‘init’函式,用於將‘left’和‘right’節點賦值為‘None’。

  • 定義另一個名為‘set_root’的方法來指定樹的根節點。

  • 定義另一個名為‘insert_at_left’的方法,用於幫助將節點新增到樹的左側。

  • 定義另一個名為‘insert_at_right’的方法,用於幫助將節點新增到樹的右側。

  • 定義另一個名為‘search_elem’的方法,用於幫助搜尋特定元素。

  • 定義了一個名為‘depth_first_search’的方法,用於幫助對二叉樹執行深度優先搜尋。

  • 建立類的例項並將其賦值為‘None’。

  • 提供一個選單。

  • 獲取使用者輸入,以確定需要執行的操作。

  • 根據使用者的選擇執行操作。

  • 在控制檯上顯示相關的輸出。

更新於:2021年4月16日

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