Python实现重建二叉树的三种方法详解
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
解析字符串的结果
完整代码参见：https://github.com/flyhawksz/study-algorithms/blob/master/Class_BinaryTree2.py
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。