通过列表创建二叉树——python实现

本文介绍如何使用Python创建二叉树,并通过列表参数实现树的构建。提供了二叉树节点类定义,以及利用递归方式创建二叉树的方法。同时,展示了前序遍历和中序遍历的实现,帮助读者理解二叉树的基本操作。

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创建二叉树

通过python实现,将所给列表作为参数

相关代码

# -*- coding:utf-8 -*-

'二叉树结点类'


class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None


'列表创建二叉树'


def listCreatTree(root, llist, i):
    if i < len(llist):
        if llist[i] == '#':
            return None  ###这里的return很重要
        else:
            root = TreeNode(llist[i])
            # 往左递推
            root.left = listCreatTree(root.left, llist, 2 * i + 1)  # 从根开始一直到最左,直至为空,
            # 往右回溯
            root.right = listCreatTree(root.right, llist, 2 * i + 2)  # 再返回上一个根,回溯右,
            # 再返回根'
            return root  ###这里的return很重要
    return root


# 先序遍历二叉树
def preOrderBT(root):
    if not root:
        return None
    print(root.val, end='\t')
    preOrderBT(root.left)
    preOrderBT(root.right)


# 中序遍历二叉树
def midOrdBT(root):
    if not root:
        return "#"
    midOrdBT(root.left)
    print(root.val, end="\t")
    midOrdBT(root.right)


if __name__ == '__main__':
    llist = ['1', '2', '3', '#', '4', '5', '6']
    root = listCreatTree(None, llist, 0)
    #p = root
    print(".............................")
    preOrderBT(root)
    print()
    midOrdBT(root)
    # print(root.val)
    # while root

结果

其中第一行为前序遍历;后一行为中序遍历。

.............................
1	2	4	3	5	6	
2	4	1	5	3	6	
Python实现二叉树的构建,通常需要定义两个类:一个用于表示树的节点(`Node`),另一个用于管理整个二叉树(`Tree`)。以下是详细的实现方法: ### 定义节点类 `Node` 每个节点包含一个值以及指向其左右子节点的引用。这可以通过以下方式实现: ```python class Node: def __init__(self, value): self.val = value self.left = None self.right = None ``` ### 定义二叉树类 `Tree` 为了构建二叉树,我们需要能够将节点插入到适当的位置。通常按照从左到右的方式逐层插入新节点[^3]。为此,可以使用队列来辅助进行广度优先搜索以找到第一个空位[^2]。 ```python from collections import deque class BinaryTree: def __init__(self): self.root = None def insert(self, value): if not self.root: self.root = Node(value) return queue = deque([self.root]) while queue: current = queue.popleft() if current.left is None: current.left = Node(value) break else: queue.append(current.left) if current.right is None: current.right = Node(value) break else: queue.append(current.right) ``` ### 构建示例 要创建一棵具体的二叉树,比如根节点为 1,左孩子为 2,右孩子为 3 的树,你可以这样做: ```python tree = BinaryTree() tree.insert(1) tree.insert(2) tree.insert(3) ``` 这样就建立了一个简单的二叉树结构。随着更多元素被插入,它们会根据现有节点是否有空闲的左或右子节点而被放置在合适的位置上。 ### 遍历二叉树 对于遍历操作,这里提供三种常见的深度优先遍历方法——前序、中序和后序遍历,以及一种广度优先遍历即层次遍历: - **前序遍历**(根 -> 左 -> 右) - **中序遍历**(左 -> 根 -> 右) - **后序遍历**(左 -> 右 -> 根) - **层次遍历**(按层级从上往下,每层从左至右) ```python def preorder_traversal(self, node, result=None): if result is None: result = [] if node: result.append(node.val) self.preorder_traversal(node.left, result) self.preorder_traversal(node.right, result) return result def inorder_traversal(self, node, result=None): if result is None: result = [] if node: self.inorder_traversal(node.left, result) result.append(node.val) self.inorder_traversal(node.right, result) return result def postorder_traversal(self, node, result=None): if result is None: result = [] if node: self.postorder_traversal(node.left, result) self.postorder_traversal(node.right, result) result.append(node.val) return result def level_order_traversal(self): if not self.root: return [] result = [] queue = deque([self.root]) while queue: level_size = len(queue) current_level = [] for _ in range(level_size): current_node = queue.popleft() current_level.append(current_node.val) if current_node.left: queue.append(current_node.left) if current_node.right: queue.append(current_node.right) result.append(current_level) return result ``` 这些函数允许你以不同的顺序访问二叉树中的所有节点,从而执行各种处理任务。
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