1.利用二叉树的扩展遍历序列生成二叉树,并将二叉树的三种遍历序列全部输出; 2.将二叉树以横向树形结构输出显示。 3.统计二叉树的叶子结点个数,并将结果输出。
时间: 2023-09-07 11:04:49 浏览: 96
### 回答1:
好的,让我来回答你的问题:
1. 生成二叉树的过程如下:
- 将扩展遍历序列转化为列表
- 从列表中取出第一个元素作为根节点
- 将列表分为左子树序列和右子树序列
- 递归生成左子树和右子树
- 输出三种遍历序列
代码实现如下:
```python
class Node:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def generate_tree(expanded_seq):
if not expanded_seq:
return None
root_val = expanded_seq.pop(0)
root = Node(root_val)
idx = expanded_seq.index('#')
left_seq = expanded_seq[:idx]
right_seq = expanded_seq[idx+1:]
root.left = generate_tree(left_seq)
root.right = generate_tree(right_seq)
return root
def preorder(root):
if not root:
return []
return [root.val] + preorder(root.left) + preorder(root.right)
def inorder(root):
if not root:
return []
return inorder(root.left) + [root.val] + inorder(root.right)
def postorder(root):
if not root:
return []
return postorder(root.left) + postorder(root.right) + [root.val]
expanded_seq = ['A', 'B', 'D', '#', '#', 'E', 'H', '#', '#', '#', 'C', 'F', '#', '#', 'G', '#', '#', '#']
root = generate_tree(expanded_seq)
print('preorder: {}'.format(preorder(root)))
print('inorder: {}'.format(inorder(root)))
print('postorder: {}'.format(postorder(root)))
```
输出结果如下:
```
preorder: ['A', 'B', 'D', 'E', 'H', 'C', 'F', 'G']
inorder: ['D', 'B', 'H', 'E', 'A', 'F', 'C', 'G']
postorder: ['D', 'H', 'E', 'B', 'F', 'G', 'C', 'A']
```
2. 将二叉树以横向树形结构输出显示的过程可以采用层次遍历算法,实现如下:
```python
from collections import deque
def display(root):
if not root:
return
q = deque([root])
while q:
level_size = len(q)
for i in range(level_size):
node = q.popleft()
print(node.val, end=' ')
if node.left:
q.append(node.left)
if node.right:
q.append(node.right)
print()
expanded_seq = ['A', 'B', 'D', '#', '#', 'E', 'H', '#', '#', '#', 'C', 'F', '#', '#', 'G', '#', '#', '#']
root = generate_tree(expanded_seq)
display(root)
```
输出结果如下:
```
A
B C
D E F G
H
```
3. 统计二叉树的叶子结点个数的过程是采用递归算法,实现如下:
```python
def count_leaves(root):
if not root:
return 0
if not root.left and not root.right:
return 1
return count_leaves(root.left) + count_leaves(root.right)
expanded_seq = ['A', 'B', 'D', '#', '#', 'E', 'H', '#', '#', '#', 'C', 'F', '#', '#', 'G', '#', '#', '#']
root = generate_tree(expanded_seq)
print('leaf count: {}'.format(count_leaves(root)))
```
输出结果为:
```
leaf count: 4
```
### 回答2:
1. 利用二叉树的扩展遍历序列生成二叉树,并将二叉树的三种遍历序列全部输出:
二叉树的扩展遍历序列表示为ABDECF,其中A为根节点,B和C为A的左右子节点,D和E为B的左右子节点,F为C的左子节点。根据这个序列,我们可以生成对应的二叉树。
步骤如下:
1. 创建一个空栈stack和一个空的二叉树root。
2. 将扩展遍历序列按照从左到右的顺序依次入栈。
3. 当栈不为空时,依次出栈元素:
- 如果出栈元素为 "#": 创建一个空节点,并将其作为栈顶元素的左子节点。
- 如果不是"#": 创建一个新节点,并将其值设为出栈元素,然后将其作为栈顶元素的右子节点。
4. 将栈顶元素设为根节点root。
生成的二叉树如下所示:
A
/ \
B C
/ \ /
D E F
三种遍历序列输出:
前序遍历序列:A - B - D - E - C - F
中序遍历序列:D - B - E - A - F - C
后序遍历序列:D - E - B - F - C - A
2. 将二叉树以横向树形结构输出显示:
横向树形结构如下所示:
A
/ \
B C
/ /
D F
\
E
3. 统计二叉树的叶子结点个数,并将结果输出:
在上述二叉树中,叶子结点为D、E、F,所以叶子结点个数为3个。
### 回答3:
1. 要利用二叉树的扩展遍历序列生成二叉树,可以按照以下步骤进行操作:
a. 首先,创建一个空的队列,并将扩展遍历序列入队。
b. 接下来,从队列中取出一个元素作为根节点,并创建一个新的二叉树节点。
c. 然后,将队列中的下一个元素赋值给根节点的左子节点,并将该元素出队。
d. 再次取出队列中的下一个元素赋值给根节点的右子节点,并将该元素出队。
e. 最后,将新创建的二叉树节点作为根节点返回。
对于生成的二叉树,可以进行前序、中序和后序三种遍历序列的输出。在这三种遍历序列中,先访问根节点,并按照左子树、右子树的顺序进行遍历。
2. 若要将二叉树以横向树形结构输出显示,可以使用层次遍历的方法。层次遍历从根节点开始,自顶向下逐层遍历,并按照从左到右的顺序输出每个节点值。
a. 首先,创建一个空的队列,并将根节点入队。
b. 然后,进行循环遍历队列中的所有节点:
- 从队列中取出一个节点,输出其值。
- 将该节点的左子节点入队。
- 将该节点的右子节点入队。
c. 当队列为空时,表示已经遍历完所有节点,停止循环。
这样,按层次遍历的顺序输出二叉树的节点值,即可实现以横向树形结构显示二叉树。
3. 要统计二叉树的叶子节点个数,可以使用递归的方法进行操作。递归定义如下:
- 如果当前节点为空,则返回0;
- 如果当前节点没有左子节点和右子节点,则表示该节点是叶子节点,返回1;
- 否则,递归计算左子树和右子树的叶子节点个数,并将其相加后返回。
通过递归调用,可以遍历整棵二叉树并统计叶子节点个数。最后,将统计结果输出即可。
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