使用BFS遍歷建立樹的映象副本的Python程式


當需要建立一個樹的映象副本並使用廣度優先搜尋顯示它時,會建立一個帶有方法的二叉樹類,這些方法可以設定根元素,將元素插入左側,將元素插入右側,搜尋特定元素,執行後序遍歷等等。建立類的例項,可以使用它來訪問方法。

以下是相同的演示 -

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_to_left(self, new_node):
      self.left = new_node

   def insert_to_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_elem(key)
      if temp is not None:
         return temp
      if self.right is not None:
         temp = self.right.search_elem(key)
         return temp
      return None

   def copy_mirror(self):
      mirror = BinaryTree_struct(self.key)
      if self.right is not None:
         mirror.left = self.right.copy_mirror()
      if self.left is not None:
         mirror.right = self.left.copy_mirror()
      return mirror

   def bfs(self):
      queue = [self]
      while queue != []:
         popped = queue.pop(0)
         if popped.left is not None:
            queue.append(popped.left)
         if popped.right is not None:
            queue.append(popped.right)
         print(popped.key, end=' ')

my_instance = None

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

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

   operation = my_input[0].strip().lower()
   if operation == 'insert':
      data = int(my_input[1])
      new_node = BinaryTree_struct(data)
      suboperation = my_input[2].strip().lower()
      if suboperation == 'at':
         my_instance = new_node
      else:
         position = my_input[4].strip().lower()
         key = int(position)
         ref_node = None
         if my_instance is not None:
            ref_node = my_instance.search_elem(key)
         if ref_node is None:
            print('No such key exists..')
            continue
         if suboperation == 'left':
            ref_node.insert_to_left(new_node)
         elif suboperation == 'right':
            ref_node.insert_to_right(new_node)

   elif operation == 'mirror':
      if my_instance is not None:
         print('Creating a mirror copy...')
         mirror = my_instance.copy_mirror()
         print('The breadth first search traversal of original tree is : ')
         my_instance.bfs()
         print()
         print('The breadth first traversal of mirror is : ')
         mirror.bfs()
         print()
   elif operation == 'quit':
      break

輸出

Menu (this assumes no duplicate keys)
insert <data> at root
insert <data> left of <data>
insert <data> right of <data>
mirror
quit
What operation would you do ? insert 6 at root
What operation would you do ? insert 9 left of 6
What operation would you do ? insert 4 right of 6
What operation would you do ? mirror
Creating a mirror copy...
The breadth first search traversal of original tree is :
6 9 4
The breadth first traversal of mirror is :
6 4 9
What operation would you 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,用於將左右節點賦值為“None”。

  • 定義了一個“set_root”方法,用於幫助將根節點賦值給一個值。

  • 它有一個“insert_to_left”方法,用於幫助將元素新增到樹的左節點。

  • 它有一個“insert_to_right”方法,用於幫助將元素新增到樹的右節點。

  • 它有一個“bfs”方法,用於幫助在樹上執行廣度優先搜尋遍歷。

  • 定義了一個名為“search_elem”的方法,用於幫助搜尋特定元素。

  • 它有一個“copy_mirror”方法,用於幫助建立二叉樹的副本。

  • 建立一個例項並將其賦值為“None”。

  • 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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