再帰を使用した深さ優先二分木検索のためのPythonプログラム

再帰を使用してツリーで深さ優先探索を実行する必要がある場合は、クラスが定義され、幅優先探索の実行に役立つメソッドが定義されます。

以下は同じのデモンストレーションです-

例

class BinaryTree_struct:
   def __init__(self, key=None):
      self.key = key
      self.left = None
      self.right = None

   def set_root(self, key):
      self.key = key

   def insert_at_left(self, new_node):
      self.left = new_node

   def insert_at_right(self, new_node):
      self.right = new_node

   def search_elem(self, key):
      if self.key == key:
         return self
      if self.left is not None:
         temp = self.left.search(key)
         if temp is not None:
            return temp
      if self.right is not None:
         temp = self.right.search(key)
         return temp
      return None

   def depth_first_search(self):
      print('entering {}...'.format(self.key))
      if self.left is not None:
         self.left.depth_first_search()
      print('at {}...'.format(self.key))
      if self.right is not None:
         self.right.depth_first_search()
      print('leaving {}...'.format(self.key))

btree_instance = None

print('Menu (no duplicate keys)')
print('insert <data> at root')
print('insert <data> left of <data>')
print('insert <data> right of <data>')
print('dfs')
print('quit')

while True:
   my_input = input('What would you like to do? ').split()

   op = my_input[0].strip().lower()
   if op == 'insert':
      data = int(my_input[1])
      new_node = BinaryTree_struct(data)
      sub_op = my_input[2].strip().lower()
      if sub_op == 'at':
         btree_instance = new_node
      else:
         position = my_input[4].strip().lower()
         key = int(position)
         ref_node = None
         if btree_instance is not None:
            ref_node = btree_instance.search_elem(key)
         if ref_node is None:
            print('No such key.')
            continue
         if sub_op == 'left':
            ref_node.insert_at_left(new_node)
         elif sub_op == 'right':
            ref_node.insert_at_right(new_node)
   elif op == 'dfs':
      print('depth-first search traversal:')
      if btree_instance is not None:
         btree_instance.depth_first_search()
      print()

   elif op == 'quit':
      break

出力

Menu (no duplicate keys)
insert <data> at root
insert <data> left of <data>
insert <data> right of <data>
dfs
quit
What would you like to do? insert 5 at root
What would you like to do? insert 6 left of 5
What would you like to do? insert 8 right of 5
What would you like to do? dfs
depth-first search traversal:
entering 5...
entering 6...
at 6...
leaving 6...
at 5...
entering 8...
at 8...
leaving 8...
leaving 5...
What would you like to do? quit
Use quit() or Ctrl-D (i.e. EOF) to exit

説明

• 必要な属性を持つ「BinaryTree_struct」クラスが作成されます。

• 「左」ノードと「右」ノードを「なし」に割り当てるために使用される「init」関数があります。

• ツリーのルートを指定するために、「set_root」という名前の別のメソッドが定義されています。

• ツリーの左側にノードを追加するのに役立つ「insert_at_left」という名前の別のメソッドが定義されています。

• ツリーの右側にノードを追加するのに役立つ「insert_at_right」という名前の別のメソッドが定義されています。

• 特定の要素の検索に役立つ「search_elem」という名前の別のメソッドが定義されています。

• 「depth_first_search」という名前のメソッドが定義されています。これは、バイナリツリーで深さ優先探索を実行するのに役立ちます。

• クラスのインスタンスが作成され、「なし」に割り当てられます。

• メニューが表示されます。

• 実行する必要のある操作に対してユーザー入力が行われます。

• ユーザーの選択に応じて、操作が実行されます。

• 関連する出力がコンソールに表示されます。