python 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法學(xué)習(xí)筆記(四)樹

?1.樹結(jié)構(gòu)術(shù)語
?2.二叉樹

1. 樹結(jié)構(gòu)術(shù)語

??樹的特點(diǎn):① 每個(gè)節(jié)點(diǎn)有0個(gè)或多個(gè)子節(jié)點(diǎn);②沒有父節(jié)點(diǎn)的稱為根節(jié)點(diǎn)级零;③每一個(gè)非根節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)断医;④除根節(jié)點(diǎn)外,每個(gè)子節(jié)點(diǎn)可以分為多個(gè)不相交的子樹奏纪。

節(jié)點(diǎn)的度:一個(gè)節(jié)點(diǎn)含有的子樹個(gè)數(shù)
樹的度:一棵樹中鉴嗤,最大的節(jié)點(diǎn)的度
葉節(jié)點(diǎn):度為0的節(jié)點(diǎn)
父節(jié)點(diǎn):若一個(gè)節(jié)點(diǎn)含有子節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)稱為該子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)
子節(jié)點(diǎn):一個(gè)節(jié)點(diǎn)含有的子樹的根節(jié)點(diǎn)
兄弟節(jié)點(diǎn):具有相同父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)
節(jié)點(diǎn)的層次:根節(jié)點(diǎn)定義為第1層亥贸,往后類推
樹的深度:節(jié)點(diǎn)的最大層次
堂兄弟節(jié)點(diǎn):其父節(jié)點(diǎn)在同一層次的節(jié)點(diǎn)
節(jié)點(diǎn)的祖先:從根節(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過的所有節(jié)點(diǎn)
子孫:以某節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的子樹中任一節(jié)點(diǎn)
森林:m(>=0)棵互不相交的樹的集合

(1)樹的種類
?無序樹:任意節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)之間沒有順序關(guān)系
?有序樹:任意節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)之間有順序關(guān)系:
???二叉樹:每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多含2個(gè)子節(jié)點(diǎn):
????完全二叉樹:對于一顆二叉樹躬窜,假設(shè)其深度為d(>1),除了第d層外炕置,其他各層的節(jié)點(diǎn)數(shù)目均已達(dá)到最大值荣挨,且第d層所有節(jié)點(diǎn)從左向右連續(xù)緊密排列。(滿二叉樹:所有葉節(jié)點(diǎn)都在最底層的完全二叉樹)
????平衡二叉樹:當(dāng)且僅當(dāng)任何節(jié)點(diǎn)的兩棵子樹的高度差不大于1的二叉樹
????排序二叉樹:二叉查找樹(二分查找朴摊?)
???霍夫曼樹:帶權(quán)路徑的二叉樹
???B樹
(2)樹的存儲
順序存儲


鏈?zhǔn)酱鎯?/strong>

(3)常見樹應(yīng)用
??xml默垄、html;路由協(xié)議甚纲、mysql數(shù)據(jù)庫索引口锭、文件系統(tǒng)、決策樹等等介杆。

2. 二叉樹

(1)二叉樹的性質(zhì)
性質(zhì)1:第i層至多有2(i-1)個(gè)節(jié)點(diǎn)
性質(zhì)2:深度為k的二叉樹至多有2k -1個(gè)節(jié)點(diǎn)
性質(zhì)3:任意一棵二叉樹鹃操,如果葉節(jié)點(diǎn)樹為m,度為2的節(jié)點(diǎn)總數(shù)為n春哨,則m = n + 1
性質(zhì)4:具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度必為log2(n+1)荆隘,向下取整
性質(zhì)5:對完全二叉樹,若從上至下赴背,從左至右編號椰拒,則編號為i的節(jié)點(diǎn)晶渠,其左孩子的編號必為2i、右孩子編號必為2i+1燃观,其雙親編號必為i/2
(2)二叉樹的遍歷


廣度優(yōu)先遍歷(層次遍歷):從左向右褒脯,從上至下
先序遍歷:先根,后左缆毁,再右
中序遍歷:先左番川,后根,再右
后序遍歷:先左积锅,后右爽彤,再根

(3)二叉樹實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)樹結(jié)構(gòu)、末尾添加節(jié)點(diǎn)缚陷、廣度優(yōu)先遍歷适篙、先序遍歷、中序遍歷箫爷、后序遍歷

#! usr/bin/env python
# coding:utf-8
#=====================================================
# Copyright (C) 2020 * Ltd. All rights reserved.
#
# Author      : Chen_Sheng19
# Editor      : VIM
# Create time : 2020-05-12
# File name   : 
# Description : 
#
#=====================================================
class Node(object):
    def __init__(self,item):
        self.item = item
        self.lchild = None
        self.rchild = None

class Binary_tree(object):
    def __init__(self):
        self.root = None
        self.travel_result = []

    def add(self,item):
        node = Node(item)
        if self.root is None:
            self.root = node
            return

        queue = []
        queue.append(self.root)
        while queue:
            cur_node = queue.pop(0)
            if cur_node.lchild is None:
                cur_node.lchild = node
                return
            else:
                queue.append(cur_node.lchild)

            if cur_node.rchild is None:
                cur_node.rchild = node
                return
            else:
                queue.append(cur_node.rchild)

    def breadth_travel(self):
        if self.root is None:
            return None
        else:
            his = []
            result = []
            
            his.append(self.root)
            result.append(self.root.item)
            while his:
                cur = his.pop(0)
                if cur.lchild is None:
                    return result
                else:
                    his.append(cur.lchild)
                    result.append(cur.lchild.item)
                if cur.rchild is None:
                    return result
                else:
                    his.append(cur.rchild)
                    result.append(cur.rchild.item)

    def pre_order_travel_op(self,node):
        if node is None:
            return
        self.travel_result.append(node.item)

        self.pre_order_travel_op(node.lchild)
        self.pre_order_travel_op(node.rchild)


    def pre_order_travel(self,node):
        self.pre_order_travel_op(node)
        print(self.travel_result)
        self.travel_result = []

    def mid_order_travel_op(self,node):
        if node is None:
            return

        self.mid_order_travel_op(node.lchild)
        self.travel_result.append(node.item)
        self.mid_order_travel_op(node.rchild)

    def mid_order_travel(self,node):
        self.mid_order_travel_op(node)
        print(self.travel_result)
        self.travel_result = []
    
    def post_order_travel_op(self,node):
        if node is None:
            return
        self.post_order_travel_op(node.lchild)
        self.post_order_travel_op(node.rchild)
        self.travel_result.append(node.item)
    def post_order_travel(self,node):
        self.post_order_travel_op(node)
        print(self.travel_result)
        self.travel_result = []

if __name__ == "__main__":
    tree = Binary_tree()
    tree.add(0)
    tree.add(1)
    tree.add(2)
    tree.add(3)
    tree.add(4)
    tree.add(5)
    tree.add(6)
    tree.add(7)
    tree.add(8)
    tree.add(9)
    print(tree.breadth_travel())
    tree.pre_order_travel(tree.root)
    tree.mid_order_travel(tree.root)
    tree.post_order_travel(tree.root)
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末嚷节,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子虎锚,更是在濱河造成了極大的恐慌硫痰,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,602評論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件窜护,死亡現(xiàn)場離奇詭異效斑,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)柱徙,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,442評論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門缓屠,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人护侮,你說我怎么就攤上這事敌完。” “怎么了羊初?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 152,878評論 0 344
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵滨溉,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我长赞,道長晦攒,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 55,306評論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任得哆,我火速辦了婚禮勤家,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘柳恐。我一直安慰自己伐脖,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 64,330評論 5 373
  • 文/花漫 我一把揭開白布乐设。 她就那樣靜靜地躺著讼庇,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪近尚。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上蠕啄,一...
    開封第一講書人閱讀 49,071評論 1 285
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音戈锻,去河邊找鬼歼跟。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛格遭,可吹牛的內(nèi)容都是我干的哈街。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,382評論 3 400
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼拒迅,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼骚秦!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起璧微,我...
    開封第一講書人閱讀 37,006評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤作箍,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個(gè)月后前硫,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體胞得,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,512評論 1 300
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 35,965評論 2 325
  • 正文 我和宋清朗相戀三年屹电,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了阶剑。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,094評論 1 333
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡嗤详,死狀恐怖个扰,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情葱色,我是刑警寧澤递宅,帶...
    沈念sama閱讀 33,732評論 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站苍狰,受9級特大地震影響办龄,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜淋昭,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,283評論 3 307
  • 文/蒙蒙 一俐填、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧翔忽,春花似錦英融、人聲如沸盏檐。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,286評論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽胡野。三九已至,卻和暖如春痕鳍,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間硫豆,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,512評論 1 262
  • 我被黑心中介騙來泰國打工笼呆, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留熊响,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,536評論 2 354
  • 正文 我出身青樓诗赌,卻偏偏與公主長得像汗茄,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子境肾,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 42,828評論 2 345