Python 程序创建树的镜像副本并使用 BFS 遍历显示

pythonserver side programmingprogramming更新于 2023/12/23 9:43:00

当需要创建树的镜像副本并使用广度优先搜索显示它时,会创建一个二叉树类,其中包含设置根元素、将元素插入左侧、将元素插入右侧、搜索特定元素以及执行后序遍历等方法。创建该类的一个实例,并可使用它来访问方法。

以下是同样的演示 −

示例

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

输出

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

解释

  • 创建具有所需属性的 ‘BinaryTree_struct’ 类。

  • 它有一个 ‘init’ 函数,用于将左节点和右节点分配给 ‘None’。

  • 定义了一个 ‘set_root’ 方法,帮助将根节点分配给一个值。

  • 它有一个 ‘insert_to_left’ 方法,帮助将元素添加到树的左节点。

  • 它有一个 ‘insert_to_right’ 方法,帮助将元素添加到树的右节点。

  • 它有一个 ‘bfs’方法,帮助在树上执行广度优先搜索遍历。

  • 定义了一个名为‘search_elem’的方法,帮助搜索特定元素。

  • 它有一个‘copy_mirror’方法,帮助创建二叉树的副本。

  • 创建一个实例并将其分配给‘None’。

  • 获取用户输入以执行需要执行的操作。

  • 根据用户的选择执行操作。

  • 相关输出显示在控制台上。


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