Python实现链式二叉树结构与节点操作

本文主要介绍了如何使用Python实现普通二叉树，包括节点类的定义和二叉树类的构建。以下是详细的解读： 1. **节点类** (Node) - Python中的二叉树节点类`Node`是一个基本数据结构，用于表示树中的每一个元素。它有四个属性： - `data`：存储节点的数据（如整数、字符串等） - `parent`：指向父节点的引用，表示节点在树中的上下文关系 - `left_child`：指向左子节点的引用，如果存在，则表示该节点有一个左子树 - `right_child`：指向右子节点的引用，如果存在，则表示该节点有一个右子树 2. **节点的初始化与添加** - 节点在创建时默认是孤立状态，即`parent`、`left_child`和`right_child`都为`None`。在实际操作中，通过实例化`Node`类并设置这些属性来创建新节点，然后通过`root`属性将其添加到二叉树中。 3. **二叉树类** (BinaryTree) - `BinaryTree`类封装了二叉树的基本操作，如判断树是否为空（`is_empty()`方法），获取或设置根节点（`root`属性及其setter方法）。 - 为了可视化二叉树结构，类还包含了用于打印树形结构的方法`show_tree()`。该方法根据节点的左右子节点，使用特定的符号（如`├`、`|`、`└`等）来显示节点之间的层次关系。 4. **打印二叉树** - `show_tree()`方法首先检查树是否为空，如果是空树则输出提示信息。然后递归地遍历树的节点，使用`prefix_branch`、`prefix_trunk`和`prefix_leaf`等变量控制输出的层级和方向。例如，`├`用于表示非叶节点的连接，`|`用于表示同级节点，`└`用于表示叶节点，`─L─`和`─R─`分别表示左子分支和右子分支的延伸。 通过以上步骤，你可以用Python创建和操作一个普通的二叉树，包括节点的创建、添加到树以及树形结构的展示。理解这些概念有助于进一步学习和实践二叉树算法，如搜索、遍历（前序、中序、后序）、插入、删除等操作。