设计一个程序来对二叉树进行操作，具体功能要求如下： 1.通过输入带虚结点（用#表示）的前序序列来生成一棵二叉树。 2.按前序序列顺序输出只有一个孩子的结点。 3.求解二叉树的镜像并输出（交换左右孩子）。 4.求解二叉树的高度并输出

设计一个程序来处理二叉树的操作，首先需要明确数据结构和算法：

1. **构建二叉树**：从输入的前序遍历序列开始，可以使用递归方法。对于每个元素，如果遇到 '#', 表示虚拟节点，跳过；遇到非 '#' 的值，将其作为根节点创建一个新的二叉树，并将剩余的序列作为左子树和右子树的前序遍历继续处理。

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def build_tree(preorder):
    if not preorder:
        return None
    
    root_val = preorder.pop(0)
    if root_val == '#':
        return None
    
    root = TreeNode(root_val)
    root.left = build_tree(preorder)
    root.right = build_tree(preorder)
    
    return root

2. **输出单子女节点**：可以在遍历过程中判断当前节点是否有两个孩子，只有一个则输出。

3. **求二叉树镜像**：修改二叉树的左右子节点即可，递归地对左、右子树进行镜像操作。

def mirror_tree(node):
    if node is not None:
        node.left, node.right = node.right, node.left
        mirror_tree(node.left)
        mirror_tree(node.right)

4. **计算二叉树高度**：采用深度优先搜索或者广度优先搜索的策略，记录最大深度。

def tree_height(node):
    if node is None:
        return 0
    else:
        left_height = tree_height(node.left)
        right_height = tree_height(node.right)
        return max(left_height, right_height) + 1