ツリーを構築し、挿入、削除、表示を実行するPythonプログラム

二分木を構築し、要素の挿入、要素の削除、ツリーの要素の表示などの操作を実行する必要がある場合、クラスはその中にメソッドを使用して定義されます。クラスのインスタンスが定義され、これを使用して要素にアクセスし、操作を実行します。

以下は同じのデモンストレーションです-

例

class Tree_struct:
   def __init__(self, data=None, parent=None):
      self.key = data
      self.children = []
      self.parent = parent

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

   def add_node(self, node):
      self.children.append(node)

   def search_node(self, key):
      if self.key == key:
         return self
      for child in self.children:
         temp = child.search_node(key)
         if temp is not None:
            return temp
      return None

   def remove_node(self):
      parent = self.parent
      index = parent.children.index(self)
      parent.children.remove(self)
      for child in reversed(self.children):
         parent.children.insert(index, child)
         child.parent = parent

   def bfs(self):
      queue = [self]
      while queue != []:
         popped = queue.pop(0)
         for child in popped.children:
            queue.append(child)
         print(popped.key, end=' ')

my_instance = None

print('Menu (this assumes no duplicate keys)')
print('add <data> at root')
print('add <data> below <data>')
print('remove <data>')
print('display')
print('quit')

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

   operation = do[0].strip().lower()
   if operation == 'add':
      data = int(do[1])
      new_node = Tree_struct(data)
      suboperation = do[2].strip().lower()
      if suboperation == 'at':
         my_instance = new_node
      elif suboperation == 'below':
         position = do[3].strip().lower()
         key = int(position)
         ref_node = None
         if my_instance is not None:
            ref_node = my_instance.search_node(key)
         if ref_node is None:
            print('No such key.')
            continue
         new_node.parent = ref_node
         ref_node.add_node(new_node)

   elif operation == 'remove':
      data = int(do[1])
      to_remove = my_instance.search_node(data)
      if my_instance == to_remove:
         if my_instance.children == []:
            my_instance = None
         else:
            leaf = my_instance.children[0]
            while leaf.children != []:
               leaf = leaf.children[0]
            leaf.parent.children.remove_node(leaf)
            leaf.parent = None
            leaf.children = my_instance.children
            my_instance = leaf
      else:
         to_remove.remove_node()

   elif operation == 'display':
      if my_instance is not None:
         print('Breadth First Search traversal is : ', end='')
         my_instance.bfs()
         print()
      else:
         print('The tree is empty')

   elif operation == 'quit':
      break

出力

Menu (this assumes no duplicate keys)
add <data> at root
add <data> below <data>
remove <data>
display
quit
What would you like to do? add 5 at root
What would you like to do? add 6 below 5
What would you like to do? add 8 below 6
What would you like to do? remove 8
What would you like to do? display
Breadth First Search traversal is : 5 6
What would you like to do? quit

説明

• 必要な属性を持つ「Tree_struct」クラスが作成されます。

• 空のリストを作成す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。

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

• ツリーから要素を削除する「remove_node」という名前のメソッドが定義されています。

• 「bfs」という名前の別のメソッドが定義されています。これは、ツリーで幅優先探索を実行するのに役立ちます。

• インスタンスが作成され、「なし」に割り当てられます。

• 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。