Python实现重建二叉树的三种方法详解

更新时间：2020-06-07 13:24:01 作者：startmvc

本文实例讲述了Python实现重建二叉树的三种方法。分享给大家供大家参考，具体如下：学习

本文实例讲述了Python实现重建二叉树的三种方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

学习算法中，探寻重建二叉树的方法：

用input 前序遍历顺序输入字符重建
前序遍历顺序字符串递归解析重建
前序遍历顺序字符串堆栈解析重建

如果懒得去看后面的内容，可以直接点击此处本站下载完整实例代码。

思路

学习算法中，python 算法方面的资料相对较少，二叉树解析重建更少，只能摸着石头过河。

通过不同方式遍历二叉树，可以得出不同节点的排序。那么，在已知节点排序的前提下，通过某种遍历方式，可以将排序进行解析，从而构建二叉树。

应用上来将，可以用来解析多项式、可以解析网页、xml等。

本文采用前序遍历方式的排列，对已知字符串进行解析，并生成二叉树。新手，以解题为目的，暂未优化，未能体现 Python 简洁、优美。请大牛不吝指正。

首先采用 input 输入

节点类


class treeNode:
 def __init__(self, rootObj = None, leftChild = None, rightChild = None):
 self.key = rootObj
 self.leftChild = None
 self.rightChild = None

input 方法重建二叉树


 def createTreeByInput(self, root):
 tmpKey = raw_input("please input a key, input '#' for Null")
 if tmpKey == '#':
 root = None
 else:
 root = treeNode(rootObj=tmpKey)
 root.leftChild = self.createTreeByInput(root.leftChild)
 root.rightChild = self.createTreeByInput(root.rightChild)
 return root

以下两种方法，使用预先编好的字符串，通过 list 方法转换为 list 传入进行解析

myTree 为实例化一个空树

调用递归方法重建二叉树


 treeElementList = '124#8##5##369###7##'
 myTree = myTree.createTreeByListWithRecursion(list(treeElementList))
 printBTree(myTree, 0)

递归方法重建二叉树


 def createTreeByListWithRecursion(self, preOrderList):
 """
 根据前序列表重建二叉树
 :param preOrder: 输入前序列表
 :return: 二叉树
 """
 preOrder = preOrderList
 if preOrder is None or len(preOrder) <= 0:
 return None
 currentItem = preOrder.pop(0) # 模拟C语言指针移动
 if currentItem is '#':
 root = None
 else:
 root = treeNode(currentItem)
 root.leftChild = self.createTreeByListWithRecursion(preOrder)
 root.rightChild = self.createTreeByListWithRecursion(preOrder)
 return root

调用堆栈方法重建二叉树


 treeElementList = '124#8##5##369###7##'
 myTree = myTree.createTreeByListWithStack(list(treeElementList))
 printBTree(myTree, 0)

使用堆栈重建二叉树


def createTreeByListWithStack(self, preOrderList):
 """
 根据前序列表重建二叉树
 :param preOrder: 输入前序列表
 :return: 二叉树
 """
 preOrder = preOrderList
 pStack = SStack()
 # check
 if preOrder is None or len(preOrder) <= 0 or preOrder[0] is '#':
 return None
 # get the root
 tmpItem = preOrder.pop(0)
 root = treeNode(tmpItem)
 # push root
 pStack.push(root)
 currentRoot = root
 while preOrder:
 # get another item
 tmpItem = preOrder.pop(0)
 # has child
 if tmpItem is not '#':
 # does not has left child, insert one
 if currentRoot.leftChild is None:
 currentRoot = self.insertLeft(currentRoot, tmpItem)
 pStack.push(currentRoot.leftChild)
 currentRoot = currentRoot.leftChild
 # otherwise insert right child
 elif currentRoot.rightChild is None:
 currentRoot = self.insertRight(currentRoot, tmpItem)
 pStack.push(currentRoot.rightChild)
 currentRoot = currentRoot.rightChild
 # one child is null
 else:
 # if has no left child
 if currentRoot.leftChild is None:
 currentRoot.leftChild = None
 # get another item fill right child
 tmpItem = preOrder.pop(0)
 # has right child
 if tmpItem is not '#':
 currentRoot = self.insertRight(currentRoot, tmpItem)
 pStack.push(currentRoot.rightChild)
 currentRoot = currentRoot.rightChild
 # right child is null
 else:
 currentRoot.rightChild = None
 # pop itself
 parent = pStack.pop()
 # pos parent
 if not pStack.is_empty():
 parent = pStack.pop()
 # parent become current root
 currentRoot = parent
 # return from right child, so the parent has right child, go to parent's parent
 if currentRoot.rightChild is not None:
 if not pStack.is_empty():
 parent = pStack.pop()
 currentRoot = parent
 # there is a leftchild ,fill right child with null and return to parent
 else:
 currentRoot.rightChild = None
 # pop itself
 parent = pStack.pop()
 if not pStack.is_empty():
 parent = pStack.pop()
 currentRoot = parent
 return root

显示二叉树


def printBTree(bt, depth):
 '''''
 递归打印这棵二叉树，#号表示该节点为NULL
 '''
 ch = bt.key if bt else '#'
 if depth > 0:
 print '%s%s%s' % ((depth - 1) * ' ', '--', ch)
 else:
 print ch
 if not bt:
 return
 printBTree(bt.leftChild, depth + 1)
 printBTree(bt.rightChild, depth + 1)

打印二叉树的代码，采用某仁兄代码，在此感谢。

input 输入及显示二叉树结果