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python基础编程100例:第55期-基础结构:二叉树 前序遍历

本文讲述了python基础编程100例:第55期-基础结构:二叉树 前序遍历!具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随六星小编过来看看吧,具体如下:

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本文讲述了python基础编程100例:第55期-基础结构:二叉树 前序遍历!具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随六星小编过来看看吧,具体如下:

第55期-基础结构:二叉树 前序遍历

1 问题描述

给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 前序 遍历。


前序遍历首先访问根结点然后遍历左子树,最后遍历右子树。在遍历左、右子树时,仍然先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。 若二叉树为空则结束返回,否则:

(1)访问根结点。

(2)前序遍历左子树。

(3)前序遍历右子树 。 需要注意的是:遍历左右子树时仍然采用前序遍历方法。

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如图所示二叉树,前序遍历结果:ABDECF


给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的前序遍历。


示例 1:

attachments-2022-03-rFhQN9tW623bca3896280.png

输入: root = [1,None,2,3]

输出: [1,2,3]


示例 2:

输入: root = []

输出: []


示例 3:

输入: root = [1]

输出: [1]


示例 4:

attachments-2022-03-4yYjDO77623bca2c63bf3.png

输入: root = [1,2]

输出: [1,2]


示例 5:

attachments-2022-03-5UPYfuvt623bca2362d02.png

输入: root = [1,None,2]

输出: [1,2]


初始代码


from typing import List

class TreeNode:

    def __init__(self, x):

        self.val = x

        self.left = None

        self.right = None


def list_to_binarytree(nums):

    if nums==[]:return 

    b=root=TreeNode(nums[0])

    a=[]

    i=1

    while i < len(nums):

        if nums[i]:

            root.left=TreeNode(nums[i])

            a.append(root.left)

        if i+1<len(nums):

            if nums[i+1]:

                root.right=TreeNode(nums[i+1])

                a.append(root.right)

        i+=2

        root=a.pop(0)

    return b



root = list_to_binarytree([1,None,2,3,None,4,5,6,7,8])


class Solution:

    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:

        #在此填写代码


print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,None,2,3])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,2])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,None,2])))


2 解题思路

按照访问根节点——左子树——右子树的方式遍历这棵树,而在访问左子树或者右子树的时候,我们按照同样的方式遍历,直到遍历完整棵树。

因此整个遍历过程天然具有递归的性质,我们可以直接用递归函数来模拟这一过程。

。按照定义,我们只要首先将 root 节点的值加入答案,然后调用递归来遍历 root 节点的左子树,最后调用递归来遍历 root 节点的右子树即可,递归终止的条件为碰到空节点。


3 解题方法

from typing import List

class TreeNode:

    def __init__(self, x):

        self.val = x

        self.left = None

        self.right = None


def list_to_binarytree(nums):

    if nums==[]:return 

    b=root=TreeNode(nums[0])

    a=[]

    i=1

    while i < len(nums):

        if nums[i]:

            root.left=TreeNode(nums[i])

            a.append(root.left)

        if i+1<len(nums):

            if nums[i+1]:

                root.right=TreeNode(nums[i+1])

                a.append(root.right)

        i+=2

        root=a.pop(0)

    return b


class Solution:

    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:

        def a(x,root):

            if root:

                x.append(root.val)

                a(x,root.left)

                a(x,root.right)

            return x

        x=[]

        return a(x,root)


print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,None,2,3])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,2])))

print(Solution().preorderTraversal(list_to_binarytree([1,None,2])))

第1-26,36-40行: 题目中已经给出的信息,运行代码时要根据这些代码进行编辑(具体为创建二叉树以及列表、二叉树转换)

第27行: 定义函数a用于递归,内部变量root二叉树以及x列表来存放二叉树的节点

第28行: 当二叉树节点存在时执行if内部操作

第29行: x列表中存放root二叉树节点的值

第30行: 递归操作,开始遍历二叉树的左子树,再对此左子树进行前序遍历操作

第31行: 递归操作,当左子树遍历完成时,开始遍历二叉树的右子树,再对此右子树进行前序遍历操作

第32行: 当根节点root的右子树遍历完成,结束遍历并返回列表x

第33行: 定义x为空列表

第34行: 返回二叉树的前序遍历结果


代码运行结果为:

attachments-2022-03-ioDK8vtO623bca04936e9.png

结构讲解

这里用到了基础结构:二叉树,简单讲解下这个二叉树:

链表

二叉树(Binary tree)是树形结构的一个重要类型。

许多实际问题抽象出来的数据结构往往是二叉树形式,即使是一般的树也能简单地转换为二叉树,而且二叉树的存储结构及其算法都较为简单,因此二叉树显得特别重要。

attachments-2022-03-pQeQrmSr623bc9f82d3a3.png

二叉树特点是每个结点最多只能有两棵子树,且有左右之分。

结点:包含一个数据元素及若干指向子树分支的信息

结点的度:一个结点拥有子树的数目称为结点的度

叶子结点:也称为终端结点,没有子树的结点或者度为零的结点

分支结点:也称为非终端结点,度不为零的结点称为非终端结点

树的度:树中所有结点的度的最大值

结点的层次:从根结点开始,假设根结点为第1层,根结点的子节点为第2层,依此类推,如果某一个结点位于第L层,则其子节点位于第L+1层

树的深度:也称为树的高度,树中所有结点的层次最大值称为树的深度

有序树:如果树中各棵子树的次序是有先后次序,则称该树为有序树

序树:如果树中各棵子树的次序没有先后次序,则称该树为无序树

森林:由m(m≥0)棵互不相交的树构成一片森林。如果把一棵非空的树的根结点删除,则该树就变成了一片森林,森林中的树由原来根结点的各棵子树构成

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  • 发表于 2022-03-24 09:33
  • 阅读 ( 453 )
  • 分类:Python开发

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轩辕小不懂
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