mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-06-15 22:57:48 +08:00
772183705e
* Add Russian docs site baseline * Add Russian localized codebase * Polish Russian code wording * Update ru code translation. * Update code translation and chapter covers. * Fix pythontutor extraction. * Add README and landing page. * placeholder of profiles * Use figures of English version * Remove chapter paperbook
120 lines
4.4 KiB
Python
120 lines
4.4 KiB
Python
"""
|
||
File: array_binary_tree.py
|
||
Created Time: 2023-07-19
|
||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||
"""
|
||
|
||
import sys
|
||
from pathlib import Path
|
||
|
||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||
from modules import TreeNode, list_to_tree, print_tree
|
||
|
||
|
||
class ArrayBinaryTree:
|
||
"""Класс двоичного дерева в массивном представлении"""
|
||
|
||
def __init__(self, arr: list[int | None]):
|
||
"""Конструктор"""
|
||
self._tree = list(arr)
|
||
|
||
def size(self):
|
||
"""Вместимость списка"""
|
||
return len(self._tree)
|
||
|
||
def val(self, i: int) -> int | None:
|
||
"""Получить значение узла с индексом i"""
|
||
# Если индекс выходит за границы, вернуть None, обозначающий пустую позицию
|
||
if i < 0 or i >= self.size():
|
||
return None
|
||
return self._tree[i]
|
||
|
||
def left(self, i: int) -> int | None:
|
||
"""Получить индекс левого дочернего узла узла с индексом i"""
|
||
return 2 * i + 1
|
||
|
||
def right(self, i: int) -> int | None:
|
||
"""Получить индекс правого дочернего узла узла с индексом i"""
|
||
return 2 * i + 2
|
||
|
||
def parent(self, i: int) -> int | None:
|
||
"""Получить индекс родительского узла узла с индексом i"""
|
||
return (i - 1) // 2
|
||
|
||
def level_order(self) -> list[int]:
|
||
"""Обход в ширину"""
|
||
self.res = []
|
||
# Непосредственно обходить массив
|
||
for i in range(self.size()):
|
||
if self.val(i) is not None:
|
||
self.res.append(self.val(i))
|
||
return self.res
|
||
|
||
def dfs(self, i: int, order: str):
|
||
"""Обход в глубину"""
|
||
if self.val(i) is None:
|
||
return
|
||
# Предварительный обход
|
||
if order == "pre":
|
||
self.res.append(self.val(i))
|
||
self.dfs(self.left(i), order)
|
||
# Симметричный обход
|
||
if order == "in":
|
||
self.res.append(self.val(i))
|
||
self.dfs(self.right(i), order)
|
||
# Обратный обход
|
||
if order == "post":
|
||
self.res.append(self.val(i))
|
||
|
||
def pre_order(self) -> list[int]:
|
||
"""Предварительный обход"""
|
||
self.res = []
|
||
self.dfs(0, order="pre")
|
||
return self.res
|
||
|
||
def in_order(self) -> list[int]:
|
||
"""Симметричный обход"""
|
||
self.res = []
|
||
self.dfs(0, order="in")
|
||
return self.res
|
||
|
||
def post_order(self) -> list[int]:
|
||
"""Обратный обход"""
|
||
self.res = []
|
||
self.dfs(0, order="post")
|
||
return self.res
|
||
|
||
|
||
"""Driver Code"""
|
||
if __name__ == "__main__":
|
||
# Инициализировать двоичное дерево
|
||
# Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||
arr = [1, 2, 3, 4, None, 6, 7, 8, 9, None, None, 12, None, None, 15]
|
||
root = list_to_tree(arr)
|
||
print("\nИнициализация двоичного дерева\n")
|
||
print("Массивное представление двоичного дерева:")
|
||
print(arr)
|
||
print("Связное представление двоичного дерева:")
|
||
print_tree(root)
|
||
|
||
# Класс двоичного дерева в массивном представлении
|
||
abt = ArrayBinaryTree(arr)
|
||
|
||
# Доступ к узлу
|
||
i = 1
|
||
l, r, p = abt.left(i), abt.right(i), abt.parent(i)
|
||
print(f"\nТекущий узел: индекс = {i}, значение = {abt.val(i)}")
|
||
print(f"Индекс левого дочернего узла = {l}, значение = {abt.val(l)}")
|
||
print(f"Индекс правого дочернего узла = {r}, значение = {abt.val(r)}")
|
||
print(f"Индекс родительского узла = {p}, значение = {abt.val(p)}")
|
||
|
||
# Обходить дерево
|
||
res = abt.level_order()
|
||
print("\nОбход в ширину:", res)
|
||
res = abt.pre_order()
|
||
print("Предварительный обход:", res)
|
||
res = abt.in_order()
|
||
print("Симметричный обход:", res)
|
||
res = abt.post_order()
|
||
print("Обратный обход:", res)
|