小猿会从最基础的面试题开始,每天一题。如果参考答案不够好,或者有错误的话,麻烦大家可以在留言区给出自己的意见和讨论,大家是要一起学习的 。

废话不多说,开始今天的题目:

问:Python如何实现深度优先与广度优先?

答:上次说过Python新式类和旧式类的区别有一点是说:新式类的MRO算法采用C3算法广度优先搜索,而旧式类的MRO算法是采用深度优先搜索。今天主要来说两者的区别是什么,以及用Python代码来实现这两种方式的搜索 。

二叉树深度优先与广度优先遍历的区别?

1) 二叉树的深度优先遍历的非递归的通用做法是采用栈,广度优先遍历的非递归的通用做法是采用队列。

2) 深度优先遍历:对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个结点只能访问一次。要特别注意的是,二叉树的深度优先遍历比较特殊,可以细分为先序遍历、中序遍历、后序遍历。具体说明如下:

先序遍历:对任一子树,先访问根,然后遍历其左子树,最后遍历其右子树。

中序遍历:对任一子树,先遍历其左子树,然后访问根,最后遍历其右子树。

后序遍历:对任一子树,先遍历其左子树,然后遍历其右子树,最后访问根。

广度优先遍历:又叫层次遍历,从上往下对每一层依次访问,在每一层中,从左往右(也可以从右往左)访问结点,访问完一层就进入下一层,直到没有结点可以访问为止。

3)深度优先搜素算法:不全部保留结点,占用空间少;有回溯操作(即入栈、出栈操作),运行速度慢。而广度优先搜索算法:保留全部结点,占用空间大;无回溯操作(即无入栈、出栈操作),运行速度快。

用Python来完成二叉树深度优先与广度优先遍历:

八数码深度优先算法python 深度优先 python_深度优先

广度优先:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

深度优先

先序遍历(父, 左子, 右子) 0, 1, 3, 7, 8, 4, 9, 2, 5, 6

中序遍历(左子, 父, 右子) 7, 3, 8, 1, 9, 4, 0, 5, 2, 6

后序遍历(左子, 右子, 父) 7, 8, 3, 9, 4, 1, 5, 6, 2, 0

Python代码实现如下:

class Node(object):    """初始化一个节点,需要为节点设置值"""    def __init__(self, val):        self.val = val        self.left = None        self.right = Noneclass BinaryTree(object):    """    创建二叉树,完成    - 添加元素    - 广度遍历    - 深度遍历(先序遍历, 中序遍历, 后序遍历)    """    def __init__(self):        self.root = None        pass    # 添加元素    def addNode(self, val):        # 创建队列结构存储结点        nodeStack = [self.root, ]        # 如果根结点为空        if self.root == None:            self.root = Node(val)            print("添加根节点{0}成功!".format(self.root.val))            return        while len(nodeStack) > 0:            # 队列元素出列            p_node = nodeStack.pop()            # 如果左子结点为空            if p_node.left == None:                p_node.left = Node(val)                print("添加左:{0} ".format(p_node.left.val))                return            # 如果右子节点为空            if p_node.right == None:                p_node.right = Node(val)                print("添加右:{0} ".format(p_node.right.val))                return            nodeStack.insert(0, p_node.left)            nodeStack.insert(0, p_node.right)    # 广度遍历(中序: 先读父节点,再读左子节点, 右子节点)    def breadthFirst(self):        nodeStack = [self.root, ];        while len(nodeStack) > 0:            my_node = nodeStack.pop()            print("-->", my_node.val)            if my_node.left is not None:                nodeStack.insert(0, my_node.left)            if my_node.right is not None:                nodeStack.insert(0, my_node.right)    # 深度优先(先序遍历)    def preorder(self, start_node):        if start_node == None:            return        print(start_node.val)        self.preorder(start_node.left)        self.preorder(start_node.right)    # 深度优先(中序遍历)    def inorder(self, start_node):        if start_node == None:            return        self.inorder(start_node.left)        print(start_node.val)        self.inorder(start_node.right)    # 深度优先(后序遍历)    def outorder(self, start_node):        if start_node == None:            return        self.outorder(start_node.left)        self.outorder(start_node.right)        print(start_node.val)def main():    bt = BinaryTree()    bt.addNode(0)    bt.addNode(1)    bt.addNode(2)    bt.addNode(3)    bt.addNode(4)    bt.addNode(5)    bt.addNode(6)    bt.addNode(7)    bt.addNode(8)    bt.addNode(9)    print("广度遍历-->")    bt.breadthFirst()    print("先序遍历-->")    bt.preorder(bt.root)    print("中序遍历-->")    bt.inorder(bt.root)    print("后序遍历-->")    bt.outorder(bt.root)if __name__ == '__main__':    main()