python求多叉树任意两点之间的距离

对于多叉树求两点之间的距离，最难的地方在于有没有思路，如何找到指定点的位置，以及如何去计算两个指定点之间的距离，下图是一个简单的的多叉树，从5到1的距离为2，从5到7的距离为4。

我们可以将求解两点之间的距离分为2个任务，第一个任务是寻找从root开始到指定点之间的路径，第二个任务是找到公共祖先，并通过找到两点的公共祖先来计算两点之间的距离，代码如下

class Node(object):def __init__(self, value=0):self.value = valueself.children = []self.left = self.right = Nonedef get_path_length(root, path, k):# base case handlingif root is None:return Falsepath.append(root.value)if root.value == k:return Truefor child in root.children:if (child.children != None and get_path_length(child, path, k)):return True# 如果当前结点的值并不是kpath.pop()return False
def find_distance(root, n1, n2):if root:# 获取第一个结点的路径（存储跟结点到i）path1 = []get_path_length(root, path1, n1)# 获取第二个结点的路径path2 = []get_path_length(root, path2, n2)# 找到它们的公共祖先i = 0while i < len(path1) and i < len(path2):if path1[i] != path2[i]:breaki = i + 1# 减去重复计算的跟结点到lca部分即为结果return (len(path1) + len(path2) - 2 * i)else:return 0if __name__ == '__main__':with open(r'D:\PekingInfoResearch\HiAGM_new\data\rcv1.taxonomy', 'r', encoding='utf-8') as f:first_line = f.readline()root = Node(first_line.split()[0])root.children = [Node(x) for x in first_line.split()[1:]]for line in f:line = line.split()for child in root.children:if line[0] == child.value:child.children = [Node(x) for x in line[1:]]breakif child.children:for child_1 in child.children:if line[0] == child_1.value:child_1.children = [Node(x) for x in line[1:]]breakdist = find_distance(root, 'C41', 'G15')print("Distance between node {} & {}: {}".format('C41', 'G15', dist))

rcv1.taxonomy

Root CCAT    ECAT    GCAT    MCAT
CCAT    C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C21 C22 C23 C24 C31 C32 C33 C34 C41 C42
C15 C151    C152
C151    C1511
C17 C171    C172    C173    C174
C18 C181    C182    C183
C31 C311    C312    C313
C33 C331
C41 C411
ECAT    E11 E12 E13 E14 E21 E31 E41 E51 E61 E71
E12 E121
E13 E131    E132
E14 E141    E142    E143
E21 E211    E212
E31 E311    E312    E313
E41 E411
E51 E511    E512    E513
GCAT    G15 GCRIM   GDEF    GDIP    GDIS    GENT    GENV    GFAS    GHEA    GJOB    GMIL    GOBIT   GODD    GPOL    GPRO    GREL    GSCI    GSPO    GTOUR   GVIO    GVOTE   GWEA    GWELF
G15 G151    G152    G153    G154    G155    G156    G157    G158    G159
MCAT    M11 M12 M13 M14
M13 M131    M132
M14 M141    M142    M143

感谢banananana提供的python二叉树求解两点之间距离的思路

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