python二叉树的深度优先遍历和广度优先遍历

二叉树的实现

# 设计实现二叉树，首先需要一个节点类和树类
# 并且需要对节点类和树类实例化，树需要一个add方法把新的节点加进去
class Node(object):
def __init__(self, number):
self.number = number
self.rchild = None
self.lchild = None

class Tree(object):
list = []

def __init__(self):
self.root = None

def add(self, number):
node = Node(number)
# 首先判断树是否为空
if not self.root:
self.root = node
Tree.list.append(self.root)
else:
# 使用list模拟队列，root和左右子节点依次入队列

while True:
point = Tree.list[0]

if not point.lchild:
point.lchild = node
Tree.list.append(point.lchild)
return
elif not point.rchild:
point.rchild = node
Tree.list.append(point.rchild)
Tree.list.pop(0)
return

# add基本逻辑就是利用队列依次保存未满状态的节点，然后通过不断取队头point来添加左右
# 孩子，并把左右孩子加入队列，插入完后检查是否左右孩子都有了，依然未满，则保留，
# 满了，则退出队列list.pop(0)，取下一个队首。

if __name__ == '__main__':
t = Tree()
L = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
for x in L:
t.add(x)
print('success')

二叉树插入节点的基本思路是：
首先判断根结点是否存在，如果不存在则插入根节点。然后判断左节点是否存在，如果不存在则插入左节点。然后判断右节点是否存在，如果不存在则插入右节点。接着，依次判断左右节点的子节点，直到插入成功。
体现了广度优先的思想，层层遍历。

深度优先遍历：递归实现
广度优先遍历：栈或者队列

深度优先考察递归，当子节点为空时，递归结束。
广度优先考察队列的结构，消除父节点，父节点出队列顺便打印，子节点入队列，当队列内元素为0时，遍历结束。

深度优先
深度优先遍历包括前序遍历，中序遍历，后序遍历。采用递归的方法。

# 深度优先遍历，用递归的方法
def shendu(root):
if not root:
return []

result = []
while root:
result.append(root)
if root.left is not None:
shendu(root.left)
if root.right is not None:
shendu(root.right)
return result

广度优先

# 广度优先遍历，用队列实现
def guangdu(root):
if not root:
return []

result = []
my_queue = []
my_queue.append(root)
while my_queue:
node = my_queue.pop(0)
result.append(node.val)
if node.left:
my_queue.append(node.left)
if node.right:
my_queue.append(node.right)

return result

用两个队列，一个存放节点，一个存放值。