如何使用递归生成器遍历二叉树？

Question

我正在尝试遍历一个二叉树，这个树是通过下面的代码创建的。具体来说，二叉树是一个类，并且应该包含一个迭代器，调用另一个名为inorder()的方法。这个方法应该是一个递归生成器，每次迭代时返回节点的值。我试着创建一个字典来跟踪节点，但当我尝试调用inorder()方法时，它并没有工作。是不是有什么我不知道的地方？我使用了while循环，它只创建了树的左侧节点的字典（这是一种笨拙的方法）。请帮我完成这段代码。

d=[]

# A binary tree class.
class Tree(object):
    def __init__(self, label, left=None, right=None):
        self.label = label
        self.left = left
        self.right = right
        self.d=dict()
    def __repr__(self, level=0, indent="    "):
        s = level * indent + self.label
        if self.left:
            s = s + "\n" + self.left.__repr__(level + 1, indent)
        if self.right:
            s = s + "\n" + self.right.__repr__(level + 1, indent)
        return s

def traverse(self):
    if self.left:
        lastLabel=self.label
        self.left.traverse()
    if self.right:
        lastLabel=self.label
        d.append(lastLabel)
        self.right.traverse()
    else:
        d.append(self.label)
    return d

def __iter__(self):
    return inorder(self)

# Create a Tree from a list.
def tree(sequence):
    n = len(sequence)
    if n == 0:
        return []
    i = n / 2
    return Tree(sequence[i], tree(sequence[:i]), tree(sequence[i+1:]))

# A recursive generator that generates Tree labels in in-order.
def inorder(t):
    for i in range(len(d)):
        yield d[i]    

def test(sequence):
# Create a tree.
    t = tree(sequence)
# Print the nodes of the tree in in-order.
    result = []
    for x in t:
        result.append(x)
    print x
    print

    result_str = ''.join(result)

# Check result
    assert result_str == sequence
    del d[:]
def main():
    # Third test
    test("0123456789")

    print 'Success! All tests passed!'

if __name__ == '__main__':
    main()

我又改了代码 我完成了代码，但我知道这不是遍历二叉树的最佳方法。 我在我的类中定义了一个方法-traverse()，现在返回一个有序的节点列表（最开始是无序的，所以我使用了sort()方法）。然后我在我的生成器inorder()函数中对这个列表进行了循环，以返回其中的元素。 欢迎大家对我的代码提出意见，帮助我优化。请根据这段代码中的特定树类推荐一个合适的解决方案。

Answer 1

我对你的想法感到非常困惑。首先，这段代码里其实没有字典，我不明白你为什么要引入这个d全局变量。

要进行二叉树的中序遍历，你只需要按照顺序访问左边的节点、当前节点和右边的节点：

def inorder(tree):
    for label in tree.left:
        yield label
    yield tree.label
    for label in tree.right:
        yield label

就这么简单。

不过，我会对你的代码做一些改进：

# Document classes and functions with docstrings instead of comments
class Tree(object):
    """A binary tree class"""
    def __init__(self, label, left=None, right=None):
        """Label is the node value, left and right are Tree objects or None"""
        self.label = label
        self.left = left   # Tree() or None
        self.right = right # Tree() or None

    def __repr__(self):
        return 'Tree(%r, %r, %r)' % (self.label, self.left, self.right)

    def __iter__(self):
        # No need for a separate inorder() function
        if self.left is not None:
            for t in self.left:
                yield t
        yield self.label
        if self.right is not None:
            for t in self.right:
                yield t

def tree(indexable):
    """Return a tree of anything sliceable"""
    ilen = len(indexable)
    if not ilen:
        # You should be clearer about empty values
        # left and right should be Tree (something with left, right, and __iter__)
        # or None if there is no edge.
        return None 
    center = ilen // 2 # floor division
    return Tree(indexable[center], tree(indexable[:center]), tree(indexable[center+1:]))


def test():
    seq = range(10)
    t = tree(seq)
    # list(t) will consume an iterable
    # no need for "result = []; for x in t: result.append(x)"
    assert seq == list(t)


if __name__ == '__main__':
    test()

Answer 2

也许我有些理解错了，但我不太明白字典在 inorder() 里有什么用。想想一般的中序遍历是什么样的：

def inorder(t):
    # Process left sub tree
    # Process t
    # Process right sub tree

所以在生成器的角度来看，这样写会是：

def inorder(t):
    if t.left:
        for elem in inorder(t.left):
            yield elem
    yield t
    if t.right:
        for elem in inorder(t.right):
            yield elem