如何在Python中实现通用树?这有内置的数据结构吗?
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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
我将根树实现为字典{child:parent}。比如根节点为0,树可能是这样的:
tree={1:0, 2:0, 3:1, 4:2, 5:3}
这种结构使得沿着一条路径从任意节点向上到根结点非常容易,这与我正在处理的问题有关。
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
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')])])
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]
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