使用python语言编写程序,实现: 1 二叉树的链式存储结构; 2 二叉树的递归算法。 [实验要求] 1 定义二叉树的数据类型,要求用二叉链实现; 2 创建二叉树的存储结构,要求用两种方法实现: (1) 根据输入的字符串创建 (2) 根据二叉树的后序和中序遍历序列创建 3 实现二叉树的递归算法: (1) 先序、中序、后序遍历二叉树,并输出遍历序列; (2) 求二叉树的叶子结点数; (3) 交换二叉树上所有结点的左右子树; (4) 判断两棵二叉树是否相同; (5) 复制二叉树。 4 输出二叉树的图形结构

时间: 2023-11-14 16:13:00 浏览: 76
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python使用递归的方式建立二叉树

很高兴回答你的问题!根据你的要求,我可以回答出以下内容: 二叉树的链式存储结构 首先,我们需要定义二叉树的数据类型,用二叉链实现: ```python class TreeNode: def __init__(self, value=None, left=None, right=None): self.value = value self.left = left self.right = right ``` 其中,每个节点包括三个属性:值、左子树、右子树。 二叉树的递归算法 接下来,我们需要实现二叉树的递归算法。具体实现如下: 先序遍历二叉树: ```python def preorder(root): if root: print(root.value) preorder(root.left) preorder(root.right) ``` 中序遍历二叉树: ```python def inorder(root): if root: inorder(root.left) print(root.value) inorder(root.right) ``` 后序遍历二叉树: ```python def postorder(root): if root: postorder(root.left) postorder(root.right) print(root.value) ``` 求二叉树的叶子结点数: ```python def count_leaves(root): if not root: return 0 elif not root.left and not root.right: return 1 else: return count_leaves(root.left) + count_leaves(root.right) ``` 交换二叉树上所有结点的左右子树: ```python def swap_children(root): if root: root.left, root.right = root.right, root.left swap_children(root.left) swap_children(root.right) ``` 判断两棵二叉树是否相同: ```python def is_same_tree(p, q): if not p and not q: return True elif not p or not q: return False else: return p.value == q.value and is_same_tree(p.left, q.left) and is_same_tree(p.right, q.right) ``` 复制二叉树: ```python def copy_tree(root): if not root: return None else: return TreeNode(root.value, copy_tree(root.left), copy_tree(root.right)) ``` 二叉树的创建 根据输入的字符串创建: ```python def build_tree_from_input(input_str): stack = [] head = None for i in input_str.split(): if i.isnumeric(): node = TreeNode(int(i)) if not head: head = node if stack: parent = stack[-1] if not parent.left: parent.left = node else: parent.right = node stack.append(node) elif i == '#': stack.pop() return head ``` 根据二叉树的后序和中序遍历序列创建: ```python def build_tree_from_postorder_and_inorder(postorder, inorder): if not inorder: return None root = TreeNode(postorder[-1]) i = inorder.index(root.value) root.left = build_tree_from_postorder_and_inorder(postorder[:i], inorder[:i]) root.right = build_tree_from_postorder_and_inorder(postorder[i:-1], inorder[i+1:]) return root ``` 输出二叉树的图形结构 最后,我们需要输出二叉树的图形结构。这里我们可以使用graphviz库来生成二叉树的图形结构。具体实现如下: ```python from graphviz import Digraph def draw_tree(root): def dfs(node, graph): if not node: return graph.node(str(node.value)) if node.left: graph.edge(str(node.value), str(node.left.value)) dfs(node.left, graph) if node.right: graph.edge(str(node.value), str(node.right.value)) dfs(node.right, graph) graph = Digraph(format='png') dfs(root, graph) graph.render('tree') ``` 这样,我们就完成了使用python语言编写程序,实现二叉树的链式存储结构、二叉树的递归算法、二叉树的创建、输出二叉树的图形结构等功能。
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