(2018-04-23.Python從Zero到One)七魏保、樹與樹算法__7.1.2二叉樹的遍歷

二叉樹的遍歷

樹的遍歷是樹的一種重要的運算。所謂遍歷是指對樹中所有結(jié)點的信息的訪問摸屠,即依次對樹中每個結(jié)點訪問一次且僅訪問一次谓罗,我們把這種對所有節(jié)點的訪問稱為遍歷(traversal)。那么樹的兩種重要的遍歷模式是深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷,深度優(yōu)先一般用遞歸季二,廣度優(yōu)先一般用隊列妥衣。一般情況下能用遞歸實現(xiàn)的算法大部分也能用堆棧來實現(xiàn)。

深度優(yōu)先遍歷

對于一顆二叉樹戒傻,深度優(yōu)先搜索(Depth First Search)是沿著樹的深度遍歷樹的節(jié)點税手,盡可能深的搜索樹的分支。
那么深度遍歷有重要的三種方法需纳。這三種方式常被用于訪問樹的節(jié)點芦倒,它們之間的不同在于訪問每個節(jié)點的次序不同。這三種遍歷分別叫做先序遍歷(preorder)不翩,中序遍歷(inorder)和后序遍歷(postorder)兵扬。我們來給出它們的詳細定義,然后舉例看看它們的應(yīng)用口蝠。

  • 先序遍歷 在先序遍歷中器钟,我們先訪問根節(jié)點,然后遞歸使用先序遍歷訪問左子樹妙蔗,再遞歸使用先序遍歷訪問右子樹
    根節(jié)點->左子樹->右子樹

    def preorder(self, root):
          """遞歸實現(xiàn)先序遍歷"""
          if root == None:
              return
          print root.elem
          self.preorder(root.lchild)
          self.preorder(root.rchild)
    
    
  • 中序遍歷 在中序遍歷中傲霸,我們遞歸使用中序遍歷訪問左子樹,然后訪問根節(jié)點眉反,最后再遞歸使用中序遍歷訪問右子樹
    左子樹->根節(jié)點->右子樹

    def inorder(self, root):
          """遞歸實現(xiàn)中序遍歷"""
          if root == None:
              return
          self.inorder(root.lchild)
          print root.elem
          self.inorder(root.rchild)
    
    
  • 后序遍歷 在后序遍歷中昙啄,我們先遞歸使用后序遍歷訪問左子樹和右子樹,最后訪問根節(jié)點
    左子樹->右子樹->根節(jié)點

    def postorder(self, root):
          """遞歸實現(xiàn)后續(xù)遍歷"""
          if root == None:
              return
          self.postorder(root.lchild)
          self.postorder(root.rchild)
          print root.elem
    
    
day28_樹與樹算法-01.jpg

課堂練習: 按照如圖樹的結(jié)構(gòu)寫出三種遍歷的順序:

day28_樹與樹算法-02.png

結(jié)果:
先序:a b c d e f g h
中序:b d c e a f h g
后序:d e c b h g f a
思考:哪兩種遍歷方式能夠唯一的確定一顆樹寸五?梳凛??

廣度優(yōu)先遍歷(層次遍歷)

從樹的root開始梳杏,從上到下從從左到右遍歷整個樹的節(jié)點

def breadth_travel(self, root):
        """利用隊列實現(xiàn)樹的層次遍歷"""
        if root == None:
            return
        queue = []
        queue.append(root)
        while queue:
            node = queue.pop(0)
            print node.elem,
            if node.lchild != None:
                queue.append(node.lchild)
            if node.rchild != None:
                queue.append(node.rchild)
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