Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> การเขียนโปรแกรม >> Python

โปรแกรม Python สร้าง Binary Tree พร้อมการ Insert, Delete, และ Display

เมื่อต้องการสร้าง Binary Tree และดำเนินการ insert, delete, display สามารถสร้างคลาสที่มีเมธอดสำหรับแต่ละการดำเนินการ แล้วสร้างอินสแตนซ์เพื่อใช้งาน

โค้ดตัวอย่าง

class Tree_struct:
    def __init__(self, data=None, parent=None):
        self.key = data
        self.children = []
        self.parent = parent
    
    def set_root(self, data):
        self.key = data
    
    def add_node(self, node):
        self.children.append(node)
    
    def search_node(self, key):
        if self.key == key:
            return self
        for child in self.children:
            temp = child.search_node(key)
            if temp is not None:
                return temp
        return None
    
    def remove_node(self):
        parent = self.parent
        index = parent.children.index(self)
        parent.children.remove(self)
        for child in reversed(self.children):
            parent.children.insert(index, child)
            child.parent = parent
    
    def bfs(self):
        queue = [self]
        while queue != []:
            popped = queue.pop(0)
            for child in popped.children:
                queue.append(child)
            print(popped.key, end=' ')

my_instance = None
print('Menu (this assumes no duplicate keys)')
print('add  at root')
print('add  below ')
print('remove ')
print('display')
print('quit')

while True:
    do = input('What would you like to do? ').split()
    operation = do[0].strip().lower()
    if operation == 'add':
        data = int(do[1])
        new_node = Tree_struct(data)
        suboperation = do[2].strip().lower()
        if suboperation == 'at':
            my_instance = new_node
        elif suboperation == 'below':
            position = do[3].strip().lower()
            key = int(position)
            ref_node = None
            if my_instance is not None:
                ref_node = my_instance.search_node(key)
            if ref_node is None:
                print('No such key.')
                continue
            new_node.parent = ref_node
            ref_node.add_node(new_node)
    elif operation == 'remove':
        data = int(do[1])
        to_remove = my_instance.search_node(data)
        if my_instance == to_remove:
            if my_instance.children == []:
                my_instance = None
            else:
                leaf = my_instance.children[0]
                while leaf.children != []:
                    leaf = leaf.children[0]
                leaf.parent.children.remove_node(leaf)
                leaf.parent = None
                leaf.children = my_instance.children
                my_instance = leaf
        else:
            to_remove.remove_node()
    elif operation == 'display':
        if my_instance is not None:
            print('Breadth First Search traversal is : ', end='')
            my_instance.bfs()
            print()
        else:
            print('The tree is empty')
    elif operation == 'quit':
        break

ผลลัพธ์ตัวอย่าง

Menu (this assumes no duplicate keys)
add  at root
add  below 
remove 
display
quit
What would you like to do? add 5 at root
What would you like to do? add 6 below 5
What would you like to do? add 8 below 6
What would you like to do? remove 8
What would you like to do? display
Breadth First Search traversal is : 5 6
What would you like to do? quit

คำอธิบาย

  • คลาส Tree_struct แทนโหนดของต้นไม้ มี key, children list, และ parent

  • เมธอด search_node ค้นหาโหนดแบบ recursive

  • เมธอด remove_node ลบโหนดและย้ายลูกๆ ขึ้นมาแทนที่

  • เมธอด bfs ทำ Breadth-First Search traversal

  • โปรแกรมหลักรับคำสั่งจากผู้ใช้แบบ interactive

หมายเหตุ: โค้ดนี้เป็น General Tree (แต่ละโหนดมีลูกได้มากกว่า 2) ไม่ใช่ Binary Tree อย่างเคร่งครัด หากต้องการ Binary Tree จริง ควรจำกัด children ไว้สูงสุด 2 ตัว (left, right)