Question

我几乎完成了一个项目，让我们创建一个使用二叉树结构的字典类。然而，我坚持如何实现一个打印出树中所有元素的方法，我对二叉树没有多少经验，所以它对如何编码它感到相当困惑。

我想弄清楚的方法是一个键方法，它将遍历整个树并返回所有键的列表。我认识的人暗示我应该创建一个私有帮助函数，递归遍历树并跟踪所有键。我想创造他正在谈论的内容，但我没有世俗的想法如何编码。任何人都可以帮我编码吗？弄清楚这一点几乎可以为我完成这一切。

到目前为止，这是我的代码。 [Key:Value]对是元组。我编写了它，并从教科书示例中获得了一些帮助来构建你在这里看到的所有内容：

class DictWithTree:

    def __init__(self):
        self._element = None
        self._left = None
        self._right = None
        self._size = 0

    def isempty(self):
        if self._element == None:
            return True
        return False

    def __len__(self):
        return self._size

    def __contains__(self,key):
        path = self._tracePath(key)
        return path[-1]._size > 0

    def _tracePath(self,key): # taken from the textbook example and modified
        if len(self) == 0 or key == self._element[0]:
            return [self]   
        elif len(key) < len(self._element[0]):
            return [self] + self._left._tracePath(key)
        else:
            return [self] + self._right._tracePath(key)

    def __getitem__(self,key):
        if len(self) == 0:
            raise KeyError(key)   
        elif key == self._element[0]:
            return self._element[1]
        elif key < self._element[0]:
            return self._left[key]
        elif key > self._element[0]:
            return self._right[key]
        else:
            raise KeyError(key)

    def __setitem__(self,key,value):
        path = self._tracePath(key)
        endOfPath = path[-1]
        if endOfPath._element != None:       
            if endOfPath._element[0] == key: 
                endOfPath._element = key,value
        if endOfPath._size == 0: # a new element
            for location in path:
                location._size += 1
            endOfPath._element = key,value
            endOfPath._left = DictWithTree()
            endOfPath._right = DictWithTree()

    def clear(self):
        self._element = None
        self._left = None
        self._right = None
        self._size = 0

    def pop(self,key):
        value = self[key]
        self._remove(key)
        return value

    def popitem(self):     # returns the 'last' item in the dictionary,
        if self.isempty(): # (i.e. the largest key in the dictionary)
            return KeyError("There are no keys in the dictionary")
        elif self._right._element == None:
            return self._element
        else:   
            return self._right.popitem()                                   

    def _remove(self,key):
        path = self._tracePath(key)
        endOfPath = path[-1]
        if endOfPath._size > 0:
            for location in path:
                location._size -= 1
            if len(endOfPath._left) == 0:
                endOfPath._promoteChild(endOfPath._right)
            elif len(endOfPath._right) == 0:
                endOfPath._promoteChild(endOfPath._left)
            else:
                endOfPath._element = endOfPath._left.pop()

    def _promoteChild(self,child):
        self._element = child._element
        self._left = child._left
        self._right = child._right

Answer 1

您需要做的就是创建一个辅助方法visitAllSubnodes(node)，它对当前节点执行某些操作，然后在左右子节点上递归调用自身。 visitAllSubnodes(node)可以做什么，在你的情况下它可能是print(node._element)，但你可以使你的功能非常模块化，例如

def visitAllSubnodes(node, whatToDoAtEachNode):
    whatToDoAtEachNode(node)
    visitAllSubnodes(node._left, whatToDoAtEachNode)
    visitAllSubnodes(node._right, whatToDoAtEachNode)

def printAllElements(node):
    visitAllSubnodes(node, lambda x:print(x))

要实际返回某些内容，您需要使用更高阶函数和闭包的概念。例如，您可以创建一个定义私人个人累加器（您添加的列表）的函数，以及该私有个人累加器所属的另一个函数，然后返回该函数。

所以例如，每次遍历树时，你可以调用这个更高阶的函数，让它调用它makeFunctionWhichKeepsTrackOfWhatHasBeenPassedIntoIt()，它返回一个函数来跟踪传递给它的函数，以及累加器。我会提供更多信息，但这将是问题集的重点。 =）

Answer 2

这应该这样做

def allKeys(d):
    toVisit = []
    toVisit.append(d)
    while (len(toVisit)>0):
        x = toVisit.pop()
        if x._element:
            yield x._element[0]
        if x._left:
            toVisit.append(x._left)
        if x._right:
            toVisit.append(x._right)

对于有序遍历，您需要一个递归soln，如树遍历中的维基百科entry中所示。

Answer 3

对于树遍历，通常人们会进行广度优先遍历（BFT）或深度优先遍历（DFT）。

在BFT中你使用一个队列来记忆你离开的地方，在DFT中你使用堆栈记住你离开的地方。如果你知道队列和堆栈的本质，理解BFT和DFT只是小菜一碟，否则请阅读Breadth-first search和Depth-first search，顺便说一句，遍历树的代码是通常不超过10行证明它们是多么容易。

Answer 4

使用Python 3 yield from进行递归有序树遍历的另一种解决方案：

def traverse(tree):
    if tree.left is not None:
        yield from traverse(tree.left)

    yield tree.value

    if tree.right is not None:
        yield from traverse(tree.right)

print(list(traverse(tree_root)))

我认为它更具可读性和概念简单性。我希望它会对某人有所帮助。

在Python中遍历二叉树

4 个答案: