【数据结构】二叉树的python实现

本博文描述的二叉树是任意二叉树，可以使完全二叉树，也可以是非完全二叉树。
首先声明一个二叉树节点的初始化类TNode，每一个节点都有三个组成部分，节点的元素值，节点的左子树地址和节点的右子树地址。

class TNode(object):#初始化二叉树的节点，self.val是节点的数值，self.left是节点左子树的地址，self.right是右子树的地址。def __init__(self,val):self.val = valself.left = Noneself.right = None

然后定义二叉树的类CBT，其中包括二叉树根节点的初始化函数__init__，添加新节点到二叉树中的函数add，计算二叉树深度的函数getDepth，判断二叉树是否为空的函数isEmpty，采用递归方法层序遍历二叉树的函数floor_travel，采用递归方法先序遍历二叉树的函数front_travel，采用递归方法层中序历二叉树的函数middle_travel和采用递归方法后序遍历二叉树的函数back_travel。

class CBT(object):#初始化根节点def __init__(self):self.root = None#将新的节点添加到二叉树中def add(self,data):'''将data加入到完全二叉树作为一个节点'''node = TNode(data)#如果二叉树为空,将节点作为根节点if self.isEmpty():self.root = node#否则按照左右顺序添加节点，将节点作为二叉树的一个节点else:my_queue = []my_queue.append(self.root)while my_queue:cur_node = my_queue.pop(0)#如果当前节点为空节点，直接跳过if cur_node.val is None:continueif cur_node.left == None:cur_node.left = nodereturnelif cur_node.right == None:cur_node.right = nodereturnelse:my_queue.append(cur_node.left)my_queue.append(cur_node.right)#获得二叉树的深度def getDepth(self):#如果二叉树为空，深度为0if self.isEmpty():return 0else:            def deep(cur_node):left_depth = 0right_depth = 0if cur_node.left != None:left_depth += deep(cur_node.left)if cur_node.right != None:right_depth += deep(cur_node.right)return max(left_depth,right_depth) + 1 #左子树深度和右子树深度最大值+1depth = deep(self.root)return depth#判断二叉树是否为空    def isEmpty(self):if self.root == None:print('完全二叉树为空')return Trueelse:return False#层次遍历def floor_travel(self):#如果二叉树为空，返回空列表if self.isEmpty():return []else:my_stack = []my_queue = []my_queue.append(self.root)while my_queue:cur_node = my_queue.pop(0)my_stack.append(cur_node.val)if cur_node.left:my_queue.append(cur_node.left)if cur_node.right:my_queue.append(cur_node.right)return my_stack#递归先序遍历def front_travel(self):#如果二叉树为空，返回空列表if self.isEmpty():return []else:def loop(cur_node):tmp = []if cur_node:tmp.append(cur_node.val)tmp += loop(cur_node.left)tmp += loop(cur_node.right)return tmpvalue_list = loop(self.root)return value_list#递归中序遍历def middle_travel(self):#如果二叉树为空，返回空列表if self.isEmpty():return []else:def loop(cur_node):tmp = []if cur_node:tmp += loop(cur_node.left)tmp.append(cur_node.val)tmp += loop(cur_node.right)return tmpvalue_list = loop(self.root)return value_list#递归后序遍历def back_travel(self):#如果二叉树为空，返回空列表if self.isEmpty():return []else:def loop(cur_node):tmp = []if cur_node:tmp += loop(cur_node.left)tmp += loop(cur_node.right)tmp.append(cur_node.val)return tmpvalue_list = loop(self.root)return value_listif __name__ == '__main__':cbt = CBT()cbt.add(1)cbt.add(None)cbt.add(1)cbt.add(2)cbt.add(4)cbt.add(5)print(cbt.getDepth())print(cbt.front_travel())print(cbt.middle_travel())print(cbt.back_travel())

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