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如何在Python中实现二进制搜索树?

4 个月前提问
3 个月前修改
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在Python中实现二叉搜索树(Binary Search Tree, BST)首先需要明确BST的基本属性和操作。BST是一种数据结构,其中每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。在BST中,左子节点的值小于其父节点的值,右子节点的值大于或等于其父节点的值。这个性质必须在树中的所有节点上递归地保持。

下面是一个简单的Python实现,包括树的节点定义和基本的插入操作:

首先定义一个节点类:

python
class TreeNode: def __init__(self, key): self.left = None self.right = None self.val = key

然后,我们可以定义一个二叉搜索树类,并在其中实现基本操作,如插入和搜索:

python
class BinarySearchTree: def __init__(self): self.root = None def insert(self, key): # 创建新节点 new_node = TreeNode(key) if self.root is None: self.root = new_node return current = self.root while True: parent = current if key < current.val: current = current.left if current is None: parent.left = new_node return else: current = current.right if current is None: parent.right = new_node return def search(self, key): current = self.root while current: if key == current.val: return True elif key < current.val: current = current.left else: current = current.right return False

在上面的代码中,我们首先定义了TreeNode类,每个节点包含一个值和两个指向其子节点的引用。BinarySearchTree类具有方法insert用于向二叉搜索树中添加新的值,和方法search用于查找值。

示例用法:

初始化BST并插入一些值:

python
bst = BinarySearchTree() bst.insert(8) bst.insert(3) bst.insert(10) bst.insert(1) bst.insert(6) bst.insert(14) bst.insert(4) bst.insert(7)

搜索树中的某个值:

python
print(bst.search(10)) # 输出:True print(bst.search(13)) # 输出:False

BST的这种实现是非常基础的,可以根据需要添加更多功能,例如删除节点、打印树、验证BST的有效性等等。

2024年6月29日 12:07 回复

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