编写一段代码 要求建立二叉树并实现二叉树的遍历,先序遍历采用递归算法实现,层次遍历用非递归算法实现

时间: 2024-03-24 13:38:36 浏览: 10
好的,我可以为您提供一个Python代码示例,实现二叉树的构建和遍历。 首先,我们定义一个二叉树节点的类: ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right ``` 接下来,我们定义一个函数 build_tree(),通过输入一个列表来构造二叉树。列表中按照层次遍历的顺序给出每个节点的值,如果该节点为空则用 None 表示。例如,输入列表 [1, 2, 3, None, 4, None, 5] 表示如下二叉树: ``` 1 / \ 2 3 \ \ 4 5 ``` 代码如下: ```python from queue import Queue def build_tree(nodes): if not nodes: return None root = TreeNode(nodes[0]) q = Queue() q.put(root) i = 1 while not q.empty(): node = q.get() if i < len(nodes) and nodes[i] is not None: node.left = TreeNode(nodes[i]) q.put(node.left) i += 1 if i < len(nodes) and nodes[i] is not None: node.right = TreeNode(nodes[i]) q.put(node.right) i += 1 return root ``` 然后,我们定义一个函数 preorder_recursive(),采用递归算法实现先序遍历。先访问根节点,再先序遍历左子树,最后先序遍历右子树。 ```python def preorder_recursive(root): if not root: return [] res = [] res.append(root.val) res.extend(preorder_recursive(root.left)) res.extend(preorder_recursive(root.right)) return res ``` 最后,我们定义一个函数 levelorder(),采用非递归算法实现层次遍历。使用队列保存每一层的节点,先将根节点入队,然后依次出队每一个节点,将该节点的左右子节点入队,直到队列为空。 ```python def levelorder(root): if not root: return [] res = [] q = Queue() q.put(root) while not q.empty(): level_size = q.qsize() level = [] for i in range(level_size): node = q.get() level.append(node.val) if node.left: q.put(node.left) if node.right: q.put(node.right) res.append(level) return res ``` 这样,我们就完成了二叉树的构建和遍历的代码实现。完整代码如下: ```python from queue import Queue class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def build_tree(nodes): if not nodes: return None root = TreeNode(nodes[0]) q = Queue() q.put(root) i = 1 while not q.empty(): node = q.get() if i < len(nodes) and nodes[i] is not None: node.left = TreeNode(nodes[i]) q.put(node.left) i += 1 if i < len(nodes) and nodes[i] is not None: node.right = TreeNode(nodes[i]) q.put(node.right) i += 1 return root def preorder_recursive(root): if not root: return [] res = [] res.append(root.val) res.extend(preorder_recursive(root.left)) res.extend(preorder_recursive(root.right)) return res def levelorder(root): if not root: return [] res = [] q = Queue() q.put(root) while not q.empty(): level_size = q.qsize() level = [] for i in range(level_size): node = q.get() level.append(node.val) if node.left: q.put(node.left) if node.right: q.put(node.right) res.append(level) return res if __name__ == '__main__': nodes = [1, 2, 3, None, 4, None, 5] root = build_tree(nodes) print('Preorder Traversal (Recursive):', preorder_recursive(root)) print('Levelorder Traversal:', levelorder(root)) ``` 输出结果如下: ``` Preorder Traversal (Recursive): [1, 2, 4, 3, 5] Levelorder Traversal: [[1], [2, 3], [4, 5]] ```

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