保定市城乡建设局官方网站,重庆新增10个高风险区,网络优化seo招聘,怀化平台在面试中#xff0c;二叉树问题是一个常见的主题。下面我将展示如何在 Python 3.11 中实现二叉树的基本结构和几种常见的面试题解法#xff0c;包括二叉树的遍历、查找、深度等。
1. 二叉树节点的定义
class TreeNode:def __init__(self, value0, leftNone, rightNone):sel…在面试中二叉树问题是一个常见的主题。下面我将展示如何在 Python 3.11 中实现二叉树的基本结构和几种常见的面试题解法包括二叉树的遍历、查找、深度等。
1. 二叉树节点的定义
class TreeNode:def __init__(self, value0, leftNone, rightNone):self.value valueself.left left # 左子节点self.right right # 右子节点这个类定义了一个二叉树节点其中每个节点包含一个值 (value) 和左右两个子节点 (left 和 right)默认值为 None。
2. 二叉树的遍历
二叉树的遍历有多种方式常见的有前序遍历、中序遍历和后序遍历。下面展示这三种方式的递归实现。
2.1 前序遍历Pre-order: 根 - 左 - 右
def preorder_traversal(root):if root is None:return []return [root.value] preorder_traversal(root.left) preorder_traversal(root.right)# 测试
root TreeNode(1)
root.left TreeNode(2)
root.right TreeNode(3)
root.left.left TreeNode(4)
root.left.right TreeNode(5)
print(preorder_traversal(root)) # 输出 [1, 2, 4, 5, 3]2.2 中序遍历In-order: 左 - 根 - 右
def inorder_traversal(root):if root is None:return []return inorder_traversal(root.left) [root.value] inorder_traversal(root.right)# 测试
print(inorder_traversal(root)) # 输出 [4, 2, 5, 1, 3]2.3 后序遍历Post-order: 左 - 右 - 根
def postorder_traversal(root):if root is None:return []return postorder_traversal(root.left) postorder_traversal(root.right) [root.value]# 测试
print(postorder_traversal(root)) # 输出 [4, 5, 2, 3, 1]3. 二叉树的最大深度高度
这是一个常见的面试题求二叉树的最大深度。
def max_depth(root):if root is None:return 0left_depth max_depth(root.left)right_depth max_depth(root.right)return max(left_depth, right_depth) 1# 测试
print(max_depth(root)) # 输出 34. 二叉树是否是平衡二叉树
一个平衡二叉树定义为每个节点的左右子树的深度差不超过 1。
def is_balanced(root):def check_balance(node):if node is None:return 0, Trueleft_depth, left_balanced check_balance(node.left)right_depth, right_balanced check_balance(node.right)balanced abs(left_depth - right_depth) 1 and left_balanced and right_balancedreturn max(left_depth, right_depth) 1, balanced_, balanced check_balance(root)return balanced# 测试
print(is_balanced(root)) # 输出 True5. 二叉树的最低公共祖先Lowest Common Ancestor, LCA
给定二叉树的两个节点找到它们的最低公共祖先节点。
def lowest_common_ancestor(root, p, q):if root is None or root p or root q:return rootleft lowest_common_ancestor(root.left, p, q)right lowest_common_ancestor(root.right, p, q)if left and right:return root # 如果 p 和 q 分别在左右子树中当前节点就是 LCAreturn left if left else right# 测试
p root.left # 节点 2
q root.right # 节点 3
print(lowest_common_ancestor(root, p, q).value) # 输出 16. 二叉树的层序遍历广度优先遍历
层序遍历是按照每一层从左到右进行遍历通常使用队列来实现。
from collections import dequedef level_order_traversal(root):if root is None:return []result []queue deque([root])while queue:level []for _ in range(len(queue)):node queue.popleft()level.append(node.value)if node.left:queue.append(node.left)if node.right:queue.append(node.right)result.append(level)return result# 测试
print(level_order_traversal(root)) # 输出 [[1], [2, 3], [4, 5]]总结
以上是 Python 3.11 中关于二叉树的基本实现和一些常见的面试题。你可以根据具体的面试要求选择合适的算法并根据问题的不同需求进行适当的优化。
