演算法 二叉搜尋樹的python實現

二叉查詢樹（binary search tree），也稱為二叉搜尋樹、有序二叉樹或排序二叉樹，是指一棵空樹或者具有下列性質的二叉樹：

若任意節點的左子樹不空，則左子樹上所有節點的值均小於它的根節點的值；

若任意節點的右子樹不空，則右子樹上所有節點的值均大於它的根節點的值；

任意節點的左、右子樹也分別為二叉查詢樹；

沒有鍵值相等的節點。

通常採取二叉鍊錶作為二叉查詢樹的儲存結構（使用佇列儲存）。

#

encoding=utf-8
import
queue
class
treenode(object):
def__init__
(self,val):
self.value =val
self.left =none
self.right =none
self.father =none
#定義二叉搜尋樹的各種功能方法 
class
bst(object):
def__init__
(self,nodelist):
self.root =none
for node in
nodelist:
self.bfs_insert(node)
#self.bfs_insert(node)中的bfs_insert方法在後面實現。放在建構函式中的目的是將乙個列表生成乙個二叉搜尋樹列表。
#實現插入功能
#第一步：將根節點（self.root）設定成當前位置節點（cur），即從根節點開始遍歷。根節點的父節點（father）初始設定為none。 
defbfs_insert(self,node):
father =none
cur =self.root
#第二步：查詢可以插入的位置
#1. 當前位置節點（cur）的值與待插入節點（node）的值相等，返回-1（代表無法進行插入操作）。並將父節點（father）值修改為當前位置節點（cur），代表該節點已經遍歷完成。
while cur !=none:
if cur.value ==node.value:
return -1father =cur
if node.value cur =cur.left
else
: cur =cur.right
node.father =father
if father ==none:
self.root =node
elif node.value father.left =node
else
: father.right =node
defbfs(self):
if self.root ==none:
return
none
retlist =
q =queue.queue()
q.put(self.root)
while q.empty() is
nottrue:
node =q.get()
if node.left !=none:
q.put(node.left)
if node.right !=none:
q.put(node.right)
return
retlist
defbfs_search(self,value):
cur =self.root
while cur !=none:
if cur.value ==value:
return
cur 
elif cur.value cur =cur.right
else
: cur =cur.left
return
none
defbfs_delete(self,node):
father =node.father
if node.left ==none:
if father ==none:
self.root =node.right
if node.right !=none:
node.right.father =none
elif father.left ==node:
father.left =node.right
if node.right !=none:
node.right.father =father
else
: father.right =node.right
if node.right !=none:
node.right.father =father
return
'delete successfully
'tmpnode =node.left
while tmpnode.right !=none:
tmpnode =tmpnode.right
tmpnode.right =node.right
if node.right !=none:
node.right.father =tmpnode
if father ==none:
self.root =node.left
node.left.father =none
elif father.left ==node:
father.left =node.left
node.left.father =father
else
: father.right =node.left
node.left.father =father
node =none
return
'delete successfully'if
__name__ == '
__main__':
varlist = [24,34,5,4,8,23,45,35,28,6,29]
nodelist = [treenode(var) for var in
varlist]
bst =bst(nodelist)
print
(bst.bfs())
node = bst.bfs_search(34)
bst.bfs_delete(node)
print
(bst.bfs())
node1 = treenode(1)
bst.bfs_insert(node1)
print (bst.bfs())

Python 資料結構與演算法 二叉搜尋樹的實現

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