如何在Python中实现通用树?这有内置的数据结构吗?
当前回答
泛型树是一个具有零个或多个子节点的节点,每个子节点都是一个合适的(树)节点。它与二叉树不同,它们是不同的数据结构,尽管它们都有一些相同的术语。
Python中没有任何用于泛型树的内置数据结构,但很容易通过类实现。
class Tree(object):
"Generic tree node."
def __init__(self, name='root', children=None):
self.name = name
self.children = []
if children is not None:
for child in children:
self.add_child(child)
def __repr__(self):
return self.name
def add_child(self, node):
assert isinstance(node, Tree)
self.children.append(node)
# *
# /|\
# 1 2 +
# / \
# 3 4
t = Tree('*', [Tree('1'),
Tree('2'),
Tree('+', [Tree('3'),
Tree('4')])])
其他回答
并没有内置树,但是可以通过从List继承Node类型并编写遍历方法来轻松地构造一个树。如果你这样做,我发现平分法很有用。
您还可以浏览PyPi上的许多实现。
如果我没记错的话,Python标准库不包含树数据结构,原因和。net基类库不包含树数据结构是一样的:内存的局部性降低了,导致缓存丢失更多。在现代处理器上,将大量内存放入缓存通常会更快,而“指针丰富”的数据结构会抵消这种好处。
我推荐任何树(我是作者)。
例子:
from anytree import Node, RenderTree
udo = Node("Udo")
marc = Node("Marc", parent=udo)
lian = Node("Lian", parent=marc)
dan = Node("Dan", parent=udo)
jet = Node("Jet", parent=dan)
jan = Node("Jan", parent=dan)
joe = Node("Joe", parent=dan)
print(udo)
Node('/Udo')
print(joe)
Node('/Udo/Dan/Joe')
for pre, fill, node in RenderTree(udo):
print("%s%s" % (pre, node.name))
Udo
├── Marc
│ └── Lian
└── Dan
├── Jet
├── Jan
└── Joe
print(dan.children)
(Node('/Udo/Dan/Jet'), Node('/Udo/Dan/Jan'), Node('/Udo/Dan/Joe'))
anytree也有一个强大的API:
简单的树创建 简单树修改 预序树迭代 后序树迭代 解析相对节点路径和绝对节点路径 从一个节点移动到另一个节点。 树渲染(参见上面的例子) 节点连接/分离连接
Greg Hewgill的回答很好,但如果你每层需要更多的节点,你可以使用列表|字典来创建它们:然后使用方法按名称或顺序(如id)访问它们。
class node(object):
def __init__(self):
self.name=None
self.node=[]
self.otherInfo = None
self.prev=None
def nex(self,child):
"Gets a node by number"
return self.node[child]
def prev(self):
return self.prev
def goto(self,data):
"Gets the node by name"
for child in range(0,len(self.node)):
if(self.node[child].name==data):
return self.node[child]
def add(self):
node1=node()
self.node.append(node1)
node1.prev=self
return node1
现在只需创建一个根并建立它: 例:
tree=node() #create a node
tree.name="root" #name it root
tree.otherInfo="blue" #or what ever
tree=tree.add() #add a node to the root
tree.name="node1" #name it
root
/
child1
tree=tree.add()
tree.name="grandchild1"
root
/
child1
/
grandchild1
tree=tree.prev()
tree=tree.add()
tree.name="gchild2"
root
/
child1
/ \
grandchild1 gchild2
tree=tree.prev()
tree=tree.prev()
tree=tree.add()
tree=tree.name="child2"
root
/ \
child1 child2
/ \
grandchild1 gchild2
tree=tree.prev()
tree=tree.goto("child1") or tree=tree.nex(0)
tree.name="changed"
root
/ \
changed child2
/ \
grandchild1 gchild2
这应该足够让你开始思考如何让它工作了
Python不像Java那样具有相当广泛的“内置”数据结构。但是,因为Python是动态的,所以很容易创建通用树。例如,二叉树可能是:
class Tree:
def __init__(self):
self.left = None
self.right = None
self.data = None
你可以这样使用它:
root = Tree()
root.data = "root"
root.left = Tree()
root.left.data = "left"
root.right = Tree()
root.right.data = "right"
如果每个节点需要任意数量的子节点,则使用子节点列表:
class Tree:
def __init__(self, data):
self.children = []
self.data = data
left = Tree("left")
middle = Tree("middle")
right = Tree("right")
root = Tree("root")
root.children = [left, middle, right]
class Tree(dict):
"""A tree implementation using python's autovivification feature."""
def __missing__(self, key):
value = self[key] = type(self)()
return value
#cast a (nested) dict to a (nested) Tree class
def __init__(self, data={}):
for k, data in data.items():
if isinstance(data, dict):
self[k] = type(self)(data)
else:
self[k] = data
作为一个字典,但提供尽可能多的嵌套字典。 试试下面的方法:
your_tree = Tree()
your_tree['a']['1']['x'] = '@'
your_tree['a']['1']['y'] = '#'
your_tree['a']['2']['x'] = '$'
your_tree['a']['3'] = '%'
your_tree['b'] = '*'
将传递一个嵌套的字典…就像树一样。
{'a': {'1': {'x': '@', 'y': '#'}, '2': {'x': '$'}, '3': '%'}, 'b': '*'}
... 如果你已经有字典了,它会把每一层都投射到一棵树上:
d = {'foo': {'amy': {'what': 'runs'} } }
tree = Tree(d)
print(d['foo']['amy']['what']) # returns 'runs'
d['foo']['amy']['when'] = 'now' # add new branch
这样,你就可以随心所欲地编辑/添加/删除每个词典级别。 遍历等所有dict方法仍然适用。
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