一棵树采用孩子链存储结构/或长子兄弟链存储结构(任选一种),尝试用python编程实现: (1) 创建一棵树 (2) 设计一个算法求高度 (3) 设计一个算法实现树的层次遍历 (4) 设计两个算法实现先根遍历和后根遍历

时间: 2024-02-05 10:02:51 浏览: 21
以孩子链存储结构为例,代码实现如下: ```python class TreeNode: def __init__(self, data): self.data = data self.child = [] class Tree: def __init__(self): self.root = None def create_tree(self, data_list): node_list = [] for data in data_list: node_list.append(TreeNode(data)) self.root = node_list[0] for i in range(len(node_list)): children = [] for j in range(i+1, len(node_list)): if node_list[j].data in node_list[i].child: children.append(node_list[j]) node_list[i].child = children def get_height(self, node): if not node.child: return 0 else: return max(self.get_height(child) for child in node.child) + 1 def level_order_traversal(self): if not self.root: return [] queue = [self.root] res = [] while queue: level = [] for _ in range(len(queue)): node = queue.pop(0) level.append(node.data) for child in node.child: queue.append(child) res.append(level) return res def preorder_traversal(self, node, res): if not node: return res.append(node.data) for child in node.child: self.preorder_traversal(child, res) def postorder_traversal(self, node, res): if not node: return for child in node.child: self.postorder_traversal(child, res) res.append(node.data) ``` 其中,`TreeNode` 表示树节点,包含节点数据和孩子列表;`Tree` 表示树,包含根节点和创建树、求高度、层次遍历、先根遍历、后根遍历等方法。 具体实现: 1. `create_tree` 方法用于创建一棵树,输入数据列表,先将每个数据转化为一个 `TreeNode` 对象,然后通过判断每个节点的孩子节点建立孩子列表关系。 2. `get_height` 方法用于求树的高度,输入当前节点,如果没有孩子则高度为 0,否则遍历孩子节点,返回最大高度加 1。 3. `level_order_traversal` 方法用于层次遍历树,使用队列辅助遍历,先将根节点入队,然后依次取出队列中的节点,将其孩子节点入队,并记录每一层的数据。 4. `preorder_traversal` 方法用于先根遍历树,使用递归实现,先记录当前节点的数据,然后遍历孩子节点。 5. `postorder_traversal` 方法用于后根遍历树,使用递归实现,先遍历孩子节点,然后记录当前节点的数据。 使用示例: ```python data_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] tree = Tree() tree.create_tree(data_list) print("树的高度为:", tree.get_height(tree.root)) print("树的层次遍历为:", tree.level_order_traversal()) preorder_res = [] tree.preorder_traversal(tree.root, preorder_res) print("树的先根遍历为:", preorder_res) postorder_res = [] tree.postorder_traversal(tree.root, postorder_res) print("树的后根遍历为:", postorder_res) ```

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