Python 樹表查找(二叉排序樹、平衡二叉樹)
什么是樹表查詢?
借助具有特殊
性質(zhì)的樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
進行關(guān)鍵字查找。
本文所涉及到的特殊結(jié)構(gòu)性質(zhì)的樹包括:
二叉排序樹
。 平衡二叉樹
。
使用上述樹結(jié)構(gòu)
存儲數(shù)據(jù)時,因其本身對結(jié)點之間的關(guān)系以及順序有特殊要求,也得益于這種限制,在查詢某一個結(jié)點時會帶來性能上的優(yōu)勢和操作上的方便。
樹表查詢屬于動態(tài)查找
算法。
所謂動態(tài)查找
,不僅僅能很方便查詢到目標結(jié)點。而且可以根據(jù)需要添加、刪除結(jié)點,而不影響樹的整體結(jié)構(gòu),也不會影響數(shù)據(jù)的查詢。
本文并不會深入講解樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
的基本的概念,僅是站在使用的角度說清楚動態(tài)查詢。閱讀此文之前,請預(yù)備一些樹的基礎(chǔ)知識。
1. 二叉排序樹
二叉樹
是樹結(jié)構(gòu)中具有艷明特點的子類。
二叉樹
要求樹的每一個結(jié)點(除葉結(jié)點)的子結(jié)點最多只能有 2
個。在二叉樹
的基礎(chǔ)上,繼續(xù)對其進行有序限制則變成二叉排序樹
。
二叉排序樹特點:
基于二叉樹
結(jié)構(gòu),從根結(jié)點開始,從上向下,每一個父結(jié)點的值大于左子結(jié)點(如果存在左子結(jié)點)的值,而小于右子結(jié)點(如果存在右子結(jié)點)的值。則把符合這種特征要求的樹稱為二叉排序樹
。
1.1 構(gòu)建一棵二叉排序樹
如有數(shù)列 nums=[5,12,4,45,32,8,10,50,32,3]
。通過下面流程,把每一個數(shù)字映射到二叉排序樹
的結(jié)點上。
如果樹為空,把第一個數(shù)字作為根結(jié)點。如下圖,數(shù)字 5
作為根結(jié)點。
如果已經(jīng)存在根結(jié)點,則把數(shù)字和根結(jié)點比較,小于根結(jié)點則作為根結(jié)點的左子結(jié)點,大于根結(jié)點的作為根結(jié)點的右子結(jié)點。如數(shù)字 4
插入到左邊,數(shù)字 12
插入到右邊。
數(shù)列中后面的數(shù)字依據(jù)相同法則,分別插入到不同子的位置。
原始數(shù)列中的數(shù)字是無序的,根據(jù)二叉排序樹
的插入算法,最終可得到一棵有排序性質(zhì)的樹結(jié)構(gòu)。對此棵樹進行中序遍歷
就可得到從小到大的一個遞增有序數(shù)列。
綜觀二叉排序樹
,進行關(guān)鍵字查找時,也應(yīng)該是接近于二分查找算法的時間度。
這里有一個要注意的地方。
原始數(shù)列中的數(shù)字順序不一樣時,生成的二叉排序樹的結(jié)構(gòu)也會有差異性。對于查找算法的性能會產(chǎn)生影響。
1.2 二叉排序樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在使用OOP
設(shè)計方案描述二叉排序樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
首先,設(shè)計一個結(jié)點類,用來描述結(jié)點本身的信息。
''' 二叉排序樹的結(jié)點類 ''' class TreeNode(): def __init__(self, value): # 結(jié)點上的值 self.value = value # 左結(jié)點 self.l_child = None # 右結(jié)點 self.r_child = None
結(jié)點類中有 3
個屬性:
value
:結(jié)點上附加的數(shù)據(jù)信息。 l_child
:左子結(jié)點,初始值為 None
。 r_child
:右子結(jié)點,初始值為 None
。
二叉排序樹類: 用來實現(xiàn)樹的增、刪、改、查。
''' 二叉排序樹類 ''' class BinarySortTree: # 初始化樹 def __init__(self, value=None): pass ''' 在整棵樹上查詢是否存在給定的關(guān)鍵字 ''' def find(self, key): pass ''' 使用遞歸進行查詢 ''' def find_dg(self, root, key): pass ''' 插入新結(jié)點 ''' def insert(self, value): pass ''' 中序遍歷 ''' def inorder_traversal(self): pass ''' 刪除結(jié)點 ''' def delete(self, key): pass ''' 檢查是不是空樹 ''' def is_empty(self): return self.root == None
二叉排序樹中可以有更多方法,本文只關(guān)注與查找主題有關(guān)的方法。
1.3 實現(xiàn)二叉排序樹類中的方法:
__init__
初始化方法:
# 初始化樹 def __init__(self, value=None): self.root = None if value is not None: root_node = TreeNode(value) self.root = root_node
在初始化樹對象時,如果指定了數(shù)據(jù)信息,則創(chuàng)建有唯一結(jié)點的樹,否則創(chuàng)建一個空樹。
關(guān)鍵字查詢方法:查詢給定的關(guān)鍵字在二叉排序樹結(jié)構(gòu)中是否存在。
查詢流程:
把給定的關(guān)鍵字和根結(jié)點相比較。如果相等,則返回查找成功,結(jié)束查詢. 如果根結(jié)點的值大于關(guān)鍵字,則繼續(xù)進入根結(jié)點的左子樹中開始查找。 如果根結(jié)點的值小于關(guān)鍵字,則進入根結(jié)點的右子樹中開始查找。 如果沒有查詢到關(guān)鍵字,則返回最后訪問過的結(jié)點和查詢不成功信息。
關(guān)鍵字查詢的本質(zhì)是二分思想,以當前結(jié)點為分界線,然后向左或向右進行分枝查找。
非遞歸實現(xiàn)查詢方法:
''' 在整棵樹上查詢是否存在給定的關(guān)鍵字 key: 給定的關(guān)鍵字 ''' def find(self, key): # 從根結(jié)點開始查找。 move_node = self.root # 用來保存最后訪問過的結(jié)點 last_node = None while move_node is not None: # 保存當前結(jié)點 last_node = move_node # 把關(guān)鍵字和當前結(jié)點相比較 if self.root.value == key: # 出口一:成功查找 return move_node elif move_node.value > key: # 在左結(jié)點查找 move_node = move_node.l_child else: # 在右結(jié)點中查找 move_node = move_node.r_child # 出口二:如果沒有查詢到,則返回最后訪問過的結(jié)點及None(None 表示沒查詢到) return last_node, None
注意:當沒有查詢到時,返回的值有 2
個,最后訪問的結(jié)點和沒有查詢到的信息。
為什么要返回最后一次訪問過的結(jié)點?
反過來想想,本來應(yīng)該在這個地方找到,但是沒有,如果改成插入操作,就應(yīng)該插入到此位置。
基于遞歸實現(xiàn)的查找:
''' 使用遞歸進行查詢 ''' def find_dg(self, root, key): # 結(jié)點不存在 if root is None: return None # 相等 if root.value == key: return root if root.value > key: return self.find_dg(root.l_child, key) else: return self.find_dg(root.r_child, key)
再看看如何把數(shù)字插入到二叉排序樹中,利用二叉排序樹進行查找的前提條件就是要把數(shù)字映射到二叉排序樹的結(jié)點上。
插入結(jié)點的流程:
當需要插入某一個結(jié)點時,先搜索是否已經(jīng)存在于樹結(jié)構(gòu)中。 如果沒有,則獲取到查詢時訪問過的最一個結(jié)點,并和此結(jié)點比較大小。 如果比此結(jié)點大,則插入最后訪問過結(jié)點的右子樹位置。 如果比此結(jié)點小,則插入最后訪問過結(jié)點的左子樹位置。
insert
方法的實現(xiàn):
''' 插入新結(jié)點 ''' def insert(self, value): # 查詢是否存在此結(jié)點 res = self.find(value) if type(res) != TreeNode: # 沒找到,獲取查詢時最后訪問過的結(jié)點 last_node = res[0] # 創(chuàng)建新結(jié)點 new_node = TreeNode(value) # 最后訪問的結(jié)點是根結(jié)點 if last_node is None: self.root = new_node if value > last_node.value: last_node.r_child = new_node else: last_node.l_child = new_node
怎么檢查插入的結(jié)點是符合二叉樹特征?
再看一下前面根據(jù)插入原則手工繪制的插入演示圖:
上圖有 4
個子結(jié)點,寫幾行代碼測試一下,看從根結(jié)點到葉子結(jié)點的順序是否正確。
測試插入方法:
if __name__ == "__main__": nums = [5, 12, 4, 45, 32, 8, 10, 50, 32, 3] tree = BinarySortTree(5) for i in range(1, len(nums)): tree.insert(nums[i]) print("測試根5 -> 左4 ->左3:") tmp_node = tree.root while tmp_node != None: print(tmp_node.value, end=" ->") tmp_node = tmp_node.l_child print("\n測試根5 -> 右12 ->右45->右50:") tmp_node = tree.root while tmp_node != None: print(tmp_node.value, end=" ->") tmp_node = tmp_node.r_child ''' 輸出結(jié)果: 測試根5 -> 左4 ->左3: 5 ->4 ->3 -> 測試根5 -> 右12 ->右45->右50: 5 ->12 ->45 ->50 -> '''
查看結(jié)果,可以初步判斷插入的數(shù)據(jù)是符合二叉排序樹特征的。當然,更科學的方式是寫一個遍歷方法。樹的遍歷方式有 3
種:
前序:根,左,右。 中序:左,根,右。 后序。左,右,根。
對二叉排序樹
進行中序遍歷,理論上輸出的數(shù)字應(yīng)該是有序的。這里寫一個中序遍歷,查看輸出的結(jié)點是不是有序的,從而驗證查詢和插入方法的正確性。
使用遞歸實現(xiàn)中序遍歷:
''' 中序遍歷 ''' def inorder_traversal(self, root): if root is None: return self.inorder_traversal(root.l_child) print(root.value,end="->") self.inorder_traversal(root.r_child)
測試插入的順序:
if __name__ == "__main__": nums = [5, 12, 4, 45, 32, 8, 10, 50, 32, 3] tree = BinarySortTree(5) # res = tree.find(51) for i in range(1, len(nums)): tree.insert(nums[i]) tree.inorder_traversal(tree.root) ''' 輸出結(jié)果 3->4->5->8->10->12->32->45->50-> '''
二叉排序樹很有特色的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),利用其存儲特性,可以很方便地進行查找、排序。并且隨時可添加、刪除結(jié)點,而不會影響排序和查找操作?;跇浔淼牟樵儾僮鞣Q為動態(tài)查找。
二叉排序樹中如何刪除結(jié)點
從二叉樹中刪除結(jié)點,需要保證整棵二叉排序樹的有序性依然存在。刪除操作比插入操作要復雜,下面分別討論。
如果要刪除的結(jié)點是葉子結(jié)點。
只需要把要刪除結(jié)點的父結(jié)點的左結(jié)點或右結(jié)點的引用值設(shè)置為空就可以了。
刪除的結(jié)點只有一個右子結(jié)點。如下圖刪除結(jié)點 8
。
因為結(jié)點8
沒有左子樹,在刪除之后,只需要把它的右子結(jié)點替換刪除結(jié)點就可以了。
刪除的結(jié)點即存在左子結(jié)點,如下圖刪除值為 25
的結(jié)點。
一種方案是:找到結(jié)點 25
的左子樹中的最大值,即結(jié)點 20
(該結(jié)點的特點是可能會存在左子結(jié)點,但一定不會有右子結(jié)點)。用此結(jié)點替換結(jié)點25
便可。
為什么要這么做?
道理很簡單,既然是左子樹中的最大值,替換刪除結(jié)點后,整個二叉排序樹的特性可以繼續(xù)保持。
如果結(jié)點 20
存在左子結(jié)點,則把它的左子結(jié)點作為結(jié)點18
的右子結(jié)點。
另一種方案:同樣找到結(jié)點25
中左子樹中的最大值結(jié)點 20
,然后把結(jié)點 25
的右子樹作為結(jié)點 20
的右子樹。
再把結(jié)點 25
的左子樹移到 25
位置。
這種方案會讓樹增加樹的深度。所以,建議使用第一種方案。
刪除方法的實現(xiàn):
''' 刪除結(jié)點 key 為要要刪除的結(jié)點 ''' def delete(self, key): # 從根結(jié)點開始查找,move_node 為搜索指針 move_node = self.root # 要刪除的結(jié)點的父結(jié)點,因為根結(jié)點沒有父結(jié)點,初始值為 None parent_node = None # 結(jié)點存在且沒有匹配上要找的關(guān)鍵字 while move_node is not None and move_node.value != key: # 保證當前結(jié)點 parent_node = move_node if move_node.value > key: # 在左子樹中繼續(xù)查找 move_node = move_node.l_child else: # 在右子樹中繼續(xù)查找 move_node = move_node.r_child # 如果不存在 if move_node is None: return -1 # 檢查要刪除的結(jié)點是否存在左子結(jié)點 if move_node.l_child is None: if parent_node is None: # 如果要刪除的結(jié)點是根結(jié)點 self.root = move_node.r_child elif parent_node.l_child == move_node: # 刪除結(jié)點的右結(jié)點作為父結(jié)點的左結(jié)點 parent_node.l_child = move_node.r_child elif parent_node.r_child == move_node: parent_node.r_child = move_node.r_child return 1 else: # 如果刪除的結(jié)點存在左子結(jié)點,則在左子樹中查找最大值 s = move_node.l_child q = move_node while s.r_child is not None: q = s s = s.r_child if q == move_node: move_node.l_child = s.l_child else: q.r_child = s.l_child move_node.value = s.value q.r_child = None return 1
測試刪除后的二叉樹是否依然維持其有序性。
if __name__ == "__main__": nums = [5, 12, 4, 45, 32, 8, 10, 50, 32, 3] tree = BinarySortTree(5) # res = tree.find(51) for i in range(1, len(nums)): tree.insert(nums[i]) tree.delete(12) tree.inorder_traversal(tree.root) ''' 輸出結(jié)果 3->4->5->8->10->32->45->50-> '''
無論刪除哪一個結(jié)點,其二叉排序樹的中序遍歷結(jié)果都是有序的,很好地印證了刪除算法的正確性。
3. 平衡二叉排序樹
二叉排序樹
中進行查找時,其時間復雜度
理論上接近二分算法
的時間復雜度,其查找時間與樹的深度有關(guān)。但是,這里有一個問題,前面討論過,如果數(shù)列中的數(shù)字順序不一樣時,所構(gòu)建出來的二叉排序樹的深度會有差異性,對最后評估時間性能也會有影響。
如有數(shù)列 [36,45,67,28,20,40]
構(gòu)建的二叉排序樹如下圖:
基于上面的樹結(jié)構(gòu),查詢?nèi)魏我粋€結(jié)點的次數(shù)不會超過 3
次。
稍調(diào)整一下數(shù)列中數(shù)字的順序 [20,28,36,40,45,67]
,由此構(gòu)建出來的樹結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)一邊倒的現(xiàn)象,也增加了樹的深度。
此棵樹的深度為6
,最多查詢次數(shù)是 6
次。在二叉排序樹中,減少查找次數(shù)的最好辦法,就是盡可能維護樹左右子樹之間的對稱性,也就讓其有平衡性。
所謂平衡二叉排序樹,顧名思義,基于二叉排序樹的基礎(chǔ)之上,維護任一結(jié)點的左子樹和右子樹之間的深度之差不超過 1
。把二叉樹上任一結(jié)點的左子樹深度減去右子樹深度的值稱為該結(jié)點的平衡因子。
平衡因子只可能是:
0
:左、右子樹深度一樣。 1
:左子樹深度大于右子樹。 -1
:左子樹深度小于右子樹。
如下圖,就是平衡二叉排序樹
,根結(jié)點的 2
個子樹深度相差為 0
, 結(jié)點 28
的左、右子樹深度為 1,結(jié)點 45
的左右子樹深度相差為 0
。
平衡二叉排序樹相比較于二叉排序樹,其 API
多了保持平衡的算法。
3.1 二叉平衡排序樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
結(jié)點類:
''' 結(jié)點類 ''' class TreeNode: def __init__(self,value): self.value=value self.l_child=None self.r_child=None self.balance=0
結(jié)點類中有 4
個屬性:
value
:結(jié)點上附加的值。 l_child
:左子結(jié)點。 r_child
:右子結(jié)點。 balance
:平衡因子,默認平衡因子為 0
。
二叉平衡排序樹類:
''' 樹類 ''' class Tree: def __init__(self, value): self.root = None ''' LL型調(diào)整 ''' def ll_rotate(self, node): pass ''' RR 型調(diào)整 ''' def rr_rotate(self, node): pass ''' LR型調(diào)整 ''' def lr_rotate(self, node): pass ''' RL型調(diào)整 ''' def rl_rotate(self, node): pass ''' 插入新結(jié)點 ''' def insert(self, value): pass ''' 中序遍歷 ''' def inorder_traversal(self, root): pass def is_empty(self): pass
在插入或刪除結(jié)點時,如果導致樹結(jié)構(gòu)發(fā)生了不平衡性,則需要調(diào)整讓其達到平衡。這里的方案可以有 4
種。
LL型調(diào)整(順時針)
:左邊不平衡時,向右邊旋轉(zhuǎn)。
如上圖,現(xiàn)在根結(jié)點 36
的平衡因子為 1
。如果現(xiàn)插入值為 18
結(jié)點,顯然要作為結(jié)點 20
的左子結(jié)點,才符合二叉排序樹的有序性。但是破壞了根結(jié)點的平衡性。根結(jié)點的左子樹深度變成 3
,右子樹深度為1
,平衡被打破,結(jié)點 36
的平衡因子變成了2
。
這里可以使用順時針
旋轉(zhuǎn)方式,讓其繼續(xù)保持平衡,旋轉(zhuǎn)流程:
讓結(jié)點 28
成為新根結(jié)點,結(jié)點36
成為結(jié)點28
的左子結(jié)點。 結(jié)點29
成為結(jié)點36
的新左子結(jié)點。
旋轉(zhuǎn)后,樹結(jié)構(gòu)即滿足了有序性,也滿足了平衡性。
LL
旋轉(zhuǎn)算法具體實現(xiàn):
''' LL型調(diào)整 順時針對調(diào)整 ''' def ll_rotate(self, p_root): # 原父結(jié)點的左子結(jié)點成為新父結(jié)點 new_p_root = p_root.l_child # 新父結(jié)點的右子結(jié)點成為原父結(jié)點的左子結(jié)點 p_root.l_child = new_p_root.r_child # 原父結(jié)點成為新父結(jié)點的右子結(jié)點 new_p_root.r_child = p_root # 重置平衡因子 p_root.balance = 0 new_p_root.balance = 0 return new_p_root
RR 型調(diào)整(逆時針旋轉(zhuǎn))
:RR
旋轉(zhuǎn)和 LL
旋轉(zhuǎn)的算法差不多,只是當右邊不平衡時,向左邊旋轉(zhuǎn)。
如下圖所示,結(jié)點 50
插入后,樹的平衡性被打破。
這里使用左旋轉(zhuǎn)(逆時針)方案。結(jié)點 36
成為結(jié)點 45
的左子結(jié)點,結(jié)點45
原來的左子結(jié)點成為結(jié)點36
的右子結(jié)點。
向逆時針旋轉(zhuǎn)后,結(jié)點45
的平衡因子為 0
,結(jié)點36
的平衡因子為0
,結(jié)點 48
的平衡因子為 -1
。樹的有序性和平衡性得到保持。
RR
旋轉(zhuǎn)算法具體實現(xiàn):
''' RR 型調(diào)整 ''' def rr_rotate(self, node): # 右子結(jié)點 new_p_node = p_node.r_child p_node.r_child = new_p_node.l_child new_p_node.l_child = p_node # 重置平衡因子 p_node.balance = 0 new_p_node.balance = 0 return new_p_node
**LR型調(diào)整(先逆后順)
:**如下圖當插入結(jié)點 28
后,結(jié)點 36
的平衡因子變成 2
,則可以使用 LR
旋轉(zhuǎn)算法。
以結(jié)點 29
作為新的根結(jié)點,結(jié)點27
以結(jié)點29
為旋轉(zhuǎn)中心,逆時針旋轉(zhuǎn)。
結(jié)點36
以結(jié)點29
為旋轉(zhuǎn)中心向順時針旋轉(zhuǎn)。
最后得到的樹還是一棵二叉平衡排序樹
。
LR
旋轉(zhuǎn)算法實現(xiàn):
''' LR型調(diào)整 ''' def lr_rotate(self, p_node): # 左子結(jié)點 b = p_node.l_child new_p_node = b.r_child p_node.l_child = new_p_node.r_child b.r_child = new_p_node.l_child new_p_node.l_child = b new_p_node.r_child = p_node if new_p_node.balance == 1: p_node.balance = -1 b.balance = 0 elif new_p_node.balance == -1: p_node.balance = 0 b.balance = 1 else: p_node.balance = 0 b.balance = 0 new_p_node.balance = 0 return new_p_node
RL
型調(diào)整: 如下圖插入結(jié)點39
后,整棵樹的平衡打破,這時可以使用 RL
旋轉(zhuǎn)算法進行調(diào)整。
把結(jié)點40
設(shè)置為新的根結(jié)點,結(jié)點45
以結(jié)點 40
為中心點順時針旋轉(zhuǎn),結(jié)點36
逆時針旋轉(zhuǎn)。
RL
算法具體實現(xiàn):
''' RL型調(diào)整 ''' def rl_rotate(self, p_node): b = p_node.r_child new_p_node = b.l_child p_node.r_child = new_p_node.l_child b.l_child = new_p_node.r_child new_p_node.l_child = p_node new_p_node.r_child = b if new_p_node.balance == 1: p_node.balance = 0 b.balance = -1 elif new_p_node.balance == -1: p_node.balance = 1 b.balance = 0 else: p_node.balance = 0 b.balance = 0 new_p_node.balance = 0 return new_p_node
編寫完上述算法后,就可以編寫插入算法。在插入新結(jié)點時,檢查是否破壞二叉平衡排序樹的的平衡性,否則調(diào)用平衡算法。
當插入一個結(jié)點后,為了保持平衡,需要找到最小不平衡子樹。
什么是最小不平衡子樹?
指離插入結(jié)點最近,且平衡因子絕對值大于 1
的結(jié)點為根結(jié)點構(gòu)成的子樹。
''' 插入新結(jié)點 ''' def insert(self, val): # 新的結(jié)點 new_node = TreeNode(val) if self.root is None: # 空樹 self.root = new_node return # 記錄離 s 最近的平衡因子不為 0 的結(jié)點。 min_b = self.root # f 指向 a 的父結(jié)點 f_node = None move_node = self.root f_move_node = None while move_node is not None: if move_node.value == new_node.value: # 結(jié)點已經(jīng)存在 return if move_node.balance != 0: # 尋找最小不平衡子樹 min_b = move_node f_node = f_move_node f_move_node = move_node if new_node.value < move_node.value: move_node = move_node.l_child else: move_node = move_node.r_child if new_node.value < f_move_node.value: f_move_node.l_child = new_node else: f_move_node.r_child = new_node move_node = min_b # 修改相關(guān)結(jié)點的平衡因子 while move_node != new_node: if new_node.value < move_node.value: move_node.balance += 1 move_node = move_node.l_child else: move_node.balance -= 1 move_node = move_node.r_child if min_b.balance > -2 and min_b.balance < 2: # 插入結(jié)點后沒有破壞平衡性 return if min_b.balance == 2: b = min_b.l_child if b.balance == 1: move_node = self.ll_rotate(min_b) else: move_node = self.lr_rotate(min_b) else: b = min_b.r_child if b.balance == 1: move_node = self.rl_rotate(min_b) else: move_node = self.rr_rotate(min_b) if f_node is None: self.root = move_node elif f_node.l_child == min_b: f_node.l_child = move_node else: f_node.r_child = move_node
中序遍歷: 此方法為了驗證樹結(jié)構(gòu)還是排序的。
''' 中序遍歷 ''' def inorder_traversal(self, root): if root is None: return self.inorder_traversal(root.l_child) print(root.value, end="->") self.inorder_traversal(root.r_child)
二叉平衡排序樹本質(zhì)還是二樹排序樹。如果使用中序遍歷輸出的數(shù)字是有序的。測試代碼。
if __name__ == "__main__": nums = [3, 12, 8, 10, 9, 1, 7] tree = Tree(3) for i in range(1, len(nums)): tree.inster(nums[i]) # 中序遍歷 tree.inorder_traversal(tree.root) ''' 輸出結(jié)果 1->3->7->8->9->10->12-> '''
4. 總結(jié)
利用二叉排序樹
的特性,可以實現(xiàn)動態(tài)查找
。在添加、刪除結(jié)點之后,理論上查找到某一個結(jié)點的時間復雜度與樹的結(jié)點在樹中的深度是相同的。
但是,在構(gòu)建二叉排序樹時,因原始數(shù)列中數(shù)字順序的不同,則會影響二叉排序樹的深度。
這里引用二叉平衡排序樹,用來保持樹的整體結(jié)構(gòu)是平衡,方能保證查詢的時間復雜度為 Ologn
(n
為結(jié)點的數(shù)量)。
到此這篇關(guān)于Python 樹表查找(二叉排序樹、平衡二叉樹)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python 樹表查找內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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