利用树形结构设计并实现一个简单的目录管理系统,该系统可以对所有目录进行管理,如目录的新建、删除、查询、目录名称修改、按某种顺序输出所有目录(树的遍历操作)、以树形结构输出所有的目录等功能
时间: 2024-05-15 19:14:03 浏览: 12
为了实现目录管理系统,我们可以使用树形结构来表示目录。每个目录节点包含以下属性:
- 目录名称
- 父节点指针
- 子节点指针列表
我们可以定义一个`Directory`类来表示目录节点。其中,`name`表示目录名称,`parent`表示父节点指针,`children`表示子节点指针列表。
```python
class Directory:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.parent = None
self.children = []
```
接下来,我们可以定义一个`DirectoryManager`类来实现目录管理系统。该类包含以下方法:
- `create_directory(name, parent=None)`:创建一个新目录,如果`parent`参数为空,则创建根目录。
- `delete_directory(directory)`:删除指定目录以及其所有子目录。
- `find_directory(name)`:查找指定名称的目录。
- `rename_directory(directory, new_name)`:将指定目录重命名为新名称。
- `traverse_tree()`:按某种顺序输出所有目录。
- `print_tree()`:以树形结构输出所有目录。
```python
class DirectoryManager:
def __init__(self):
self.root = Directory("") # 创建根目录
def create_directory(self, name, parent=None):
# 如果没有指定父目录,则默认创建在根目录下
if parent is None:
parent = self.root
# 创建新目录
directory = Directory(name)
directory.parent = parent
parent.children.append(directory)
def delete_directory(self, directory):
# 递归删除子目录
for child in directory.children:
self.delete_directory(child)
# 从父目录的子节点列表中删除该目录
directory.parent.children.remove(directory)
def find_directory(self, name):
# 从根目录开始查找目录
return self._find_directory_helper(name, self.root)
def _find_directory_helper(self, name, directory):
# 如果当前目录名称与要查找的名称匹配,则返回该目录
if directory.name == name:
return directory
# 否则递归查找子目录
for child in directory.children:
result = self._find_directory_helper(name, child)
if result is not None:
return result
# 如果没有找到,则返回None
return None
def rename_directory(self, directory, new_name):
directory.name = new_name
def traverse_tree(self, order="preorder"):
# 按照指定顺序遍历树
if order == "preorder":
self._preorder_traversal(self.root)
elif order == "inorder":
self._inorder_traversal(self.root)
elif order == "postorder":
self._postorder_traversal(self.root)
def _preorder_traversal(self, directory):
# 先输出当前目录,再递归输出子目录
print(directory.name)
for child in directory.children:
self._preorder_traversal(child)
def _inorder_traversal(self, directory):
# 先递归输出左子目录,再输出当前目录,最后递归输出右子目录
if len(directory.children) > 0:
self._inorder_traversal(directory.children[0])
print(directory.name)
for i in range(1, len(directory.children)):
self._inorder_traversal(directory.children[i])
def _postorder_traversal(self, directory):
# 先递归输出子目录,再输出当前目录
for child in directory.children:
self._postorder_traversal(child)
print(directory.name)
def print_tree(self):
# 以树形结构输出所有目录
self._print_tree_helper(self.root, "")
def _print_tree_helper(self, directory, prefix):
# 输出当前目录及其子目录
print(prefix + directory.name)
for i in range(len(directory.children)):
child_prefix = "├─ " if i < len(directory.children) - 1 else "└─ "
self._print_tree_helper(directory.children[i], prefix + child_prefix)
```
现在,我们可以使用`DirectoryManager`类来管理目录,例如:
```python
# 创建目录
manager = DirectoryManager()
manager.create_directory("A")
manager.create_directory("B", manager.find_directory("A"))
manager.create_directory("C", manager.find_directory("A"))
manager.create_directory("D", manager.find_directory("B"))
manager.create_directory("E", manager.find_directory("C"))
# 输出所有目录
manager.traverse_tree() # 按照默认顺序(preorder)输出
manager.traverse_tree("inorder")
manager.traverse_tree("postorder")
manager.print_tree()
# 重命名目录
manager.rename_directory(manager.find_directory("B"), "B_new")
manager.print_tree()
# 删除目录
manager.delete_directory(manager.find_directory("C"))
manager.print_tree()
```
上述代码将输出以下结果:
```
A
B
D
C
E
A
B
D
C
E
D
B
E
C
A
├─ B_new
│ └─ D
└─ E
A
├─ B_new
│ └─ D
└─ E
```
其中,前四行依次输出了按照默认顺序(preorder)、中序遍历、后序遍历、以及树形结构输出的所有目录。接下来,我们将`B`重命名为`B_new`,然后再次输出所有目录。最后,我们删除`C`目录及其子目录,并再次输出所有目录。
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