如何在Python中实现通用树?这有内置的数据结构吗?
当前回答
您可以使用Python中的dataclasses模块创建Tree数据结构。
iter方法可用于使树可迭代,允许您通过改变yield语句的顺序来遍历树。
contains方法可用于检查树中是否存在特定值。
from dataclasses import dataclass
# A
# / \
# B C
# / \ \
# D E F
# / \
# G H
@dataclass
class Node:
data: str
left: Node = None
right: Node = None
def __iter__(self):
if self.left:
yield from self.left
yield self
if self.right:
yield from self.right
def __contains__(self, other):
for node in self:
if node.data == other:
return True
return False
t = Node(
'A',
Node(
'B',
Node(
'D',
Node('G'),
Node('H'),
),
Node('E'),
),
Node(
'C',
right=Node('F'),
),
)
assert ('A' in t) is True
assert ('I' in t) is not True
for node in t:
print(node.data, ' -> ', end='')
# G -> D -> H -> B -> E -> A -> C -> F ->
其他回答
bigtree是一个Python树实现,集成了Python列表、字典和pandas DataFrame。它是python式的,易于学习,并可扩展到许多类型的工作流。
bigtree有很多组成部分,即
从列表、字典和熊猫数据框架构建树 遍历树 修改树(移位/复制节点) 搜索树 辅助方法(克隆树,修剪树,获取两个树之间的差异) 导出树(打印到控制台,导出树到字典,熊猫数据框架,图像等) 其他树结构:二叉树! 其他图结构:有向无环图(dag)!
我还能说什么呢……是的,这也是有据可查的。
一些例子:
from bigtree import list_to_tree, tree_to_dict, tree_to_dot
# Create tree from list, print tree
root = list_to_tree(["a/b/d", "a/c"])
print_tree(root)
# a
# ├── b
# │ └── d
# └── c
# Query tree
root.children
# (Node(/a/b, ), Node(/a/c, ))
# Export tree to dictionary / image
tree_to_dict(root)
# {
# '/a': {'name': 'a'},
# '/a/b': {'name': 'b'},
# '/a/b/d': {'name': 'd'},
# '/a/c': {'name': 'c'}
# }
graph = tree_to_dot(root, node_colour="gold")
graph.write_png("tree.png")
来源/免责声明:我是bigtree的创造者;)
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。
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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