python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之二叉樹的遍歷實例
遍歷方案
從二叉樹的遞歸定義可知，一棵非空的二叉樹由根結(jié)點及左、右子樹這三個基本部分組成。因此，在任一給定結(jié)點上，可以按某種次序執(zhí)行三個操作：
1).訪問結(jié)點本身(N)
2).遍歷該結(jié)點的左子樹(L)
3).遍歷該結(jié)點的右子樹(R)
有次序：
NLR、LNR、LRN
遍歷的命名
根據(jù)訪問結(jié)點操作發(fā)生位置命名：
NLR：前序遍歷(PreorderTraversal亦稱(先序遍歷)) ——訪問結(jié)點的操作發(fā)生在遍歷其左右子樹之前。
LNR：中序遍歷(InorderTraversal) ——訪問結(jié)點的操作發(fā)生在遍歷其左右子樹之中(間)。
LRN：后序遍歷(PostorderTraversal) ——訪問結(jié)點的操作發(fā)生在遍歷其左右子樹之后。
注：由于被訪問的結(jié)點必是某子樹的根，所以N(Node)、L(Left subtlee)和R(Right subtree)又可解釋為根、根的左子樹和根的右子樹。NLR、LNR和LRN分別又稱為先根遍歷、中根遍歷和后根遍歷。
遍歷算法
1)．先序遍歷的遞歸算法定義：
若二叉樹非空，則依次執(zhí)行如下操作：
a.訪問根結(jié)點
b.遍歷左子樹
c.遍歷右子樹
2)．中序遍歷的遞歸算法定義：
若二叉樹非空，則依次執(zhí)行如下操作：
a.遍歷左子樹
b.訪問根結(jié)點
c.遍歷右子樹
3)．后序遍歷得遞歸算法定義：
若二叉樹非空，則依次執(zhí)行如下操作：
a.遍歷左子樹
b.遍歷右子樹
c.訪問根結(jié)點
一、二叉樹的遞歸遍歷：
# -*- coding: utf - 8 - *-
class TreeNode(object):
def __init__(self, left=0, right=0, data=0):
self.left = left
self.right = right
self.data = data
class BTree(object):
def __init__(self, root=0):
self.root = root
def is_empty(self):
if self.root is 0:
return True
else:
return False
def preorder(self, treenode):
'前序（pre-order，NLR）遍歷'
if treenode is 0:
return
print treenode.data
self.preorder(treenode.left)
self.preorder(treenode.right)
def inorder(self, treenode):
'中序（in-order，LNR'
if treenode is 0:
return
self.inorder(treenode.left)
print treenode.data
self.inorder(treenode.right)
def postorder(self, treenode):
'后序（post-order，LRN）遍歷'
if treenode is 0:
return
self.postorder(treenode.left)
self.postorder(treenode.right)
print treenode.data
node1 = TreeNode(data=1)
node2 = TreeNode(node1, 0, 2)
node3 = TreeNode(data=3)
node4 = TreeNode(data=4)
node5 = TreeNode(node3, node4, 5)
node6 = TreeNode(node2, node5, 6)
node7 = TreeNode(node6, 0, 7)
node8 = TreeNode(data=8)
root = TreeNode(node7, node8, 'root')
bt = BTree(root)
print u'''
#生成的二叉樹
# ------------------------
# root
# 7 8
# 6
# 2 5
# 1 3 4
#
# -------------------------
'''
print '前序（pre-order，NLR）遍歷 ：\n'
bt.preorder(bt.root)
print '中序（in-order，LNR) 遍歷 ：\n'
bt.inorder(bt.root)
print '后序（post-order，LRN）遍歷 ：\n'
bt.postorder(bt.root)
二、.二叉樹的非遞歸遍歷
下面就用非遞歸的方式實現(xiàn)一遍。主要用到了 stack 和 queue維護(hù)一些數(shù)據(jù)節(jié)點：
# -*- coding: utf - 8 - *-
class TreeNode(object):
def __init__(self, left=0, right=0, data=0):
self.left = left
self.right = right
self.data = data
class BTree(object):
def __init__(self, root=0):
self.root = root
def is_empty(self):
if self.root is 0:
return True
else:
return False
def preorder(self, treenode):
'前序（pre-order，NLR）遍歷'
stack = []
while treenode or stack:
if treenode is not 0:
print treenode.data
stack.append(treenode)
treenode = treenode.left
else:
treenode = stack.pop()
treenode = treenode.right
def inorder(self, treenode):
'中序（in-order，LNR) 遍歷'
stack = []
while treenode or stack:
if treenode:
stack.append(treenode)
treenode = treenode.left
else:
treenode = stack.pop()
print treenode.data
treenode = treenode.right
# def postorder(self, treenode):
# stack = []
# pre = 0
# while treenode or stack:
# if treenode:
# stack.append(treenode)
# treenode = treenode.left
# elif stack[-1].right != pre:
# treenode = stack[-1].right
# pre = 0
# else:
# pre = stack.pop()
# print pre.data
def postorder(self, treenode):
'后序（post-order，LRN）遍歷'
stack = []
queue = []
queue.append(treenode)
while queue:
treenode = queue.pop()
if treenode.left:
queue.append(treenode.left)
if treenode.right:
queue.append(treenode.right)
stack.append(treenode)
while stack:
print stack.pop().data
def levelorder(self, treenode):
from collections import deque
if not treenode:
return
q = deque([treenode])
while q:
treenode = q.popleft()
print treenode.data
if treenode.left:
q.append(treenode.left)
if treenode.right:
q.append(treenode.right)
node1 = TreeNode(data=1)
node2 = TreeNode(node1, 0, 2)
node3 = TreeNode(data=3)
node4 = TreeNode(data=4)
node5 = TreeNode(node3, node4, 5)
node6 = TreeNode(node2, node5, 6)
node7 = TreeNode(node6, 0, 7)
node8 = TreeNode(data=8)
root = TreeNode(node7, node8, 'root')
bt = BTree(root)
print u'''
#生成的二叉樹
# ------------------------
# root
# 7 8
# 6
# 2 5
# 1 3 4
#
# -------------------------
'''
print '前序（pre-order，NLR）遍歷 ：\n'
bt.preorder(bt.root)
print '中序（in-order，LNR) 遍歷 ：\n'
bt.inorder(bt.root)
print '后序（post-order，LRN）遍歷 ：\n'
bt.postorder(bt.root)
print '層序（level-order，LRN）遍歷 ：\n'
bt.levelorder(bt.root)
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