编写一个代码满足一下要求1.输入字符序列,建立并输出一颗二叉树。 2.分别按先序、中序、后序遍历二叉树并输出遍历序列。 3.求二叉树的叶子结点个数。 4.给定元素序列a,b,c,d,e,f,g,h,j对应的权重集合{1,4,24,5,6,10,8,31,22,11},建立一棵哈夫曼树。 5.在主函数中设计- -个简单的菜单,分别调用. 上述算法。

时间: 2023-06-19 09:05:34 浏览: 104
好的,我可以为你编写这个代码。由于这个代码比较长,我先给出全部代码,再逐个解释。 ```python # 定义二叉树结构体 class BinaryTree: def __init__(self, value=None): self.value = value self.left = None self.right = None # 建立二叉树 def create_binary_tree(): input_str = input("请输入二叉树的节点,以','分隔:") node_list = input_str.split(',') root = BinaryTree(node_list[0]) node_queue = [root] front_index = 0 children_index = 1 while children_index < len(node_list): left_value = node_list[children_index] right_value = node_list[children_index+1] if children_index+1 < len(node_list) else None parent = node_queue[front_index] if left_value != '#': left_child = BinaryTree(left_value) parent.left = left_child node_queue.append(left_child) if right_value != '#': right_child = BinaryTree(right_value) parent.right = right_child node_queue.append(right_child) front_index += 1 children_index += 2 return root # 先序遍历二叉树 def preorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return traversal_list.append(node.value) preorder_traversal(node.left, traversal_list) preorder_traversal(node.right, traversal_list) # 中序遍历二叉树 def inorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return inorder_traversal(node.left, traversal_list) traversal_list.append(node.value) inorder_traversal(node.right, traversal_list) # 后序遍历二叉树 def postorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return postorder_traversal(node.left, traversal_list) postorder_traversal(node.right, traversal_list) traversal_list.append(node.value) # 求二叉树的叶子节点个数 def count_leaf_node(node): if node is None: return 0 if node.left is None and node.right is None: return 1 return count_leaf_node(node.left) + count_leaf_node(node.right) # 建立哈夫曼树 def create_huffman_tree(elements, weights): nodes = [] for i in range(len(elements)): nodes.append(BinaryTree(elements[i])) while len(nodes) > 1: nodes.sort(key=lambda node: weights[elements.index(node.value)]) left_node = nodes.pop(0) right_node = nodes.pop(0) parent_node = BinaryTree(left_node.value + right_node.value) parent_node.left = left_node parent_node.right = right_node nodes.append(parent_node) return nodes[0] # 主函数 if __name__ == '__main__': while True: print('请选择操作:') print('1.建立并输出二叉树') print('2.先序遍历二叉树') print('3.中序遍历二叉树') print('4.后序遍历二叉树') print('5.求二叉树的叶子结点个数') print('6.建立并输出哈夫曼树') print('7.退出') choice = input() if choice == '1': root = create_binary_tree() print('二叉树建立成功!') elif choice == '2': traversal_list = [] preorder_traversal(root, traversal_list) print('先序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '3': traversal_list = [] inorder_traversal(root, traversal_list) print('中序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '4': traversal_list = [] postorder_traversal(root, traversal_list) print('后序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '5': count = count_leaf_node(root) print('叶子节点个数为:', count) elif choice == '6': elements = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j'] weights = [1, 4, 24, 5, 6, 10, 8, 31, 22, 11] huffman_tree = create_huffman_tree(elements, weights) print('哈夫曼树建立成功!') elif choice == '7': break ``` 代码的实现分为以下几个部分: 1. 定义二叉树结构体 ```python class BinaryTree: def __init__(self, value=None): self.value = value self.left = None self.right = None ``` 这里定义了一个二叉树节点的结构体,包括节点的值和指向左右节点的指针。 2. 建立二叉树 ```python def create_binary_tree(): input_str = input("请输入二叉树的节点,以','分隔:") node_list = input_str.split(',') root = BinaryTree(node_list[0]) node_queue = [root] front_index = 0 children_index = 1 while children_index < len(node_list): left_value = node_list[children_index] right_value = node_list[children_index+1] if children_index+1 < len(node_list) else None parent = node_queue[front_index] if left_value != '#': left_child = BinaryTree(left_value) parent.left = left_child node_queue.append(left_child) if right_value != '#': right_child = BinaryTree(right_value) parent.right = right_child node_queue.append(right_child) front_index += 1 children_index += 2 return root ``` 利用输入的字符序列建立二叉树,输入的字符序列格式为先序遍历的结果,其中'#'表示空节点。 3. 先序遍历二叉树 ```python def preorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return traversal_list.append(node.value) preorder_traversal(node.left, traversal_list) preorder_traversal(node.right, traversal_list) ``` 先序遍历二叉树,将遍历结果存入列表中。 4. 中序遍历二叉树 ```python def inorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return inorder_traversal(node.left, traversal_list) traversal_list.append(node.value) inorder_traversal(node.right, traversal_list) ``` 中序遍历二叉树,将遍历结果存入列表中。 5. 后序遍历二叉树 ```python def postorder_traversal(node, traversal_list): if node is None: return postorder_traversal(node.left, traversal_list) postorder_traversal(node.right, traversal_list) traversal_list.append(node.value) ``` 后序遍历二叉树,将遍历结果存入列表中。 6. 求二叉树的叶子节点个数 ```python def count_leaf_node(node): if node is None: return 0 if node.left is None and node.right is None: return 1 return count_leaf_node(node.left) + count_leaf_node(node.right) ``` 递归求解二叉树的叶子节点个数。 7. 建立哈夫曼树 ```python def create_huffman_tree(elements, weights): nodes = [] for i in range(len(elements)): nodes.append(BinaryTree(elements[i])) while len(nodes) > 1: nodes.sort(key=lambda node: weights[elements.index(node.value)]) left_node = nodes.pop(0) right_node = nodes.pop(0) parent_node = BinaryTree(left_node.value + right_node.value) parent_node.left = left_node parent_node.right = right_node nodes.append(parent_node) return nodes[0] ``` 根据给定的元素序列和权重集合建立哈夫曼树。 8. 主函数 ```python if __name__ == '__main__': while True: print('请选择操作:') print('1.建立并输出二叉树') print('2.先序遍历二叉树') print('3.中序遍历二叉树') print('4.后序遍历二叉树') print('5.求二叉树的叶子结点个数') print('6.建立并输出哈夫曼树') print('7.退出') choice = input() if choice == '1': root = create_binary_tree() print('二叉树建立成功!') elif choice == '2': traversal_list = [] preorder_traversal(root, traversal_list) print('先序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '3': traversal_list = [] inorder_traversal(root, traversal_list) print('中序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '4': traversal_list = [] postorder_traversal(root, traversal_list) print('后序遍历结果为:', traversal_list) elif choice == '5': count = count_leaf_node(root) print('叶子节点个数为:', count) elif choice == '6': elements = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'j'] weights = [1, 4, 24, 5, 6, 10, 8, 31, 22, 11] huffman_tree = create_huffman_tree(elements, weights) print('哈夫曼树建立成功!') elif choice == '7': break ``` 在主函数中设计一个简单的菜单,根据用户选择调用相应的函数。
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