Python演算法 把二叉樹轉化為雙向鍊錶

2021-09-25 21:41:54 字數 1949 閱讀 9318

輸入一顆二元查詢樹,將該二元查詢樹轉換成乙個排序的雙向鍊錶。要求不能有新的結點,只能調整結點的指向。

由於轉換後的雙向鍊錶中結點的順序與二叉樹的中序遍歷相同,因此,可以對二叉樹的中序遍歷演算法進行修改,通過在中序遍歷的過程中修改結點的指向來轉換成乙個排序的雙向鍊錶。

# -*- coding:utf-8 -*-

class bitnode():

def __init__(self):

self.data = none

self.lchild = none

self.rchild = none

class test():

def __init__(self):

self.phead = none #雙向煉表頭結點

self.pend = none #雙向鍊錶尾結點

#方法功能:把有序陣列轉化為二叉樹

def arrytotree(self,arr,start,end):

root = none

if end >= start:

root = bitnode()

mid = int((start+end)/2)

#樹根節點為陣列中間元素

root.data = arr[mid]

#遞迴用左半部分陣列構造root左子樹

root.lchild = self.arrytotree(arr,start,mid-1)

#遞迴用右半部分陣列構造root右子樹

root.rchild = self.arrytotree(arr,mid+1,end)

else:

root = none

return root

'''方法功能:把二叉樹轉換為雙向鍊錶

輸入引數:root--二叉樹根節點

'''def inorderbdtree(self,root):

if root == none:

return

#轉換root左子樹

self.inorderbdtree(root.lchild)

root.lchild = self.pend #使當前結點左孩子指向雙向鍊錶中最後乙個結點

if none == self.pend: #雙向鍊錶為空,當前遍歷結點為雙向煉表頭結點

self.phead = root

else: #使雙向鍊錶最後乙個結點右孩子指向當前結點

self.pend.rchild = root

self.pend = root #將當前結點設為雙向鍊錶最後乙個結點

#轉換root右子樹

self.inorderbdtree(root.rchild)

if __name__ == "__main__":

arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]

test = test()

root = test.arrytotree(arr,0,len(arr)-1)

test.inorderbdtree(root)

print("轉化後雙向鍊錶正向遍歷:")

cur = test.phead

while cur != none:

print(cur.data)

cur = cur.rchild

print("轉化後雙向鍊錶逆向遍歷:")

cur = test.pend

while cur != none:

print(cur.data)

cur = cur.lchild

執行結果:

轉化後雙向鍊錶正向遍歷:12

3456

789轉化後雙向鍊錶逆向遍歷:98

7654

321

與二叉樹中序遍歷類似時間複雜度為o(n),此方法用了兩個額外的變數phead與pend記錄雙向鍊錶首尾結點,因此,空間複雜度為o(1)

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