python遍历树

① python数据结构-队列与广度优先搜索（Queue）

队列（Queue） ：简称为队，一种线性表数据结构，是一种只允许在表的一端进行插入操作，而在表的另一端进行删除操作的线性表。
我们把队列中允许插入的一端称为 “队尾（rear）” ；把允许删除的另一端称为 “队头（front）” 。当表中没有任何数据元素时，称之为 “空队” 。

广度优先搜索算法（Breadth First Search） ：简称为 BFS，又译作宽度优先搜索 / 横向优先搜索。是一种用于遍历或搜索树或图的算法。该算法从根节点开始，沿着树的宽度遍历树或图的节点。如果所有节点均被访问，则算法中止。

广度优先遍历 类似于树的层次遍历过程 。呈现出一层一层向外扩张的特点。先看到的节点先访问，后看到的节点后访问。遍历到的节点顺序符合“先进先出”的特点，所以广度优先搜索可以通过“队列”来实现。

力扣933

游戏时，队首始终是持有薯仔的人
模拟游戏开始，队首的人出队，之后再到队尾（类似于循环队列）
传递了num次之后，将队首的人移除
如此反复，直到队列中剩余一人

多人共用一台打印机，采取“先到先服务”的队列策略来执行打印任务
需要解决的问题：1 打印系统的容量是多少？2 在能够接受的等待时间内，系统可容纳多少用户以多高的频率提交打印任务？

输入：abba
输出：False
思路：1 先将需要判定的词从队尾加入 deque; 2从两端同时移除字符并判断是否相同，直到deque中剩余0个（偶数）或1个字符（奇数）

内容参考： https://algo.itcharge.cn/04.%E9%98%9F%E5%88%97/01.%E9%98%9F%E5%88%97%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/01.%E9%98%9F%E5%88%97%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86/

② Python算法系列—深度优先遍历算法

一、什么是深度优先遍历
深度优先遍历算法是经典的图论算法。从某个节点v出发开始进行搜索。不断搜索直到该节点所有的边都被遍历完，当节点v所有的边都被遍历完以后，深度优先遍历算法则需要回溯到v以前驱节点来继续搜索这个节点。
注意：深度优先遍历问题一定要按照规则尝试所有的可能才行。

二、二叉树

2.二叉树类型
二叉树类型：空二叉树、满二叉树、完全二叉树、完美二叉树、平衡二叉树。

空二叉树：有零个节点
完美二叉树：每一层节点都是满的二叉树（如1中举例的图）
满二叉树：每一个节点都有零个或者两个子节点
完全二叉树：出最后一层外，每一层节点都是满的，并且最后一层节点全部从左排列
平衡二叉树：每个节点的两个子树的深度相差不超过1.

注：国内对完美二叉树和满二叉树定义相同
3.二叉树相关术语
术语 解释
度 节点的度为节点的子树个数
叶子节点 度为零的节点
分支节点 度不为零的节点
孩子节点 节点下的两个子节点
双亲节点 节点上一层的源节点
兄弟节点 拥有同一双亲节点的节点
根 二叉树的源头节点
深度 二叉树中节点的层的数量

DLR（先序）：
LDR（中序）：
LRD(后序）：
注意：L代表左子树R代表右子树；D代表根

6.深度优先遍历和广度优先遍历
深度优先遍历：前序、中序和后序都是深度优先遍历
从根节点出发直奔最远节点，
广度优先遍历：首先访问举例根节点最近的节点，按层次递进，以广度优先遍历上图的顺序为：1-2-3-4-5-6-7
三、面试题+励志
企鹅运维面试题：
1.二叉树遍历顺序：看上文
2.用你熟悉的语言说说怎么创建二叉树？ python看上文

③ Python 二叉树的创建和遍历、重建

几个有限元素的集合，该集合为空或者由一个根（Root）的元素及两不相交的（左子树和右子树）的二叉树组成，是有序树，当集合为空时，称为空二叉树，在二叉树中，一个元素也称为一个结点。

前序遍历：若二叉树为空，则空操作返回，否则先访问根结点，然后前序遍历左子树，再前序遍历右子树

中序遍历：若树为空，则空操作返回，否则从根结点开始（不是先访问根结点），中序遍历根结点的左子树，然后访问根节点，最后中序遍历右子树。

后序遍历：若树为空，则空操作返回，否则从左到右先访问叶子结点后结点的方式遍历左右子树，最后访问根节点。

层序遍历：若树为空，则空操作返回，否则从树的每一层，即从根节点开始访问，从上到下逐层遍历，在同一层中，按从左到右的顺序对结点逐个访问。

假设已知后序遍历和中序遍历结果，从后序遍历的结果可以等到最后一个访问的结点是根节点，对于最简单的二叉树，此时在中序遍历中找到根节点之后，可以分辨出左右子树，这样就可以重建出这个最简单的二叉树了。而对于更为复杂的二叉树，重建得到根结点和暂时混乱的左右结点，通过递归将左右结点依次重建为子二叉树，即可完成整个二叉树的重建。（在得到根结点之后，需要在中序遍历序列中寻找根结点的位置，并将中序序列拆分为左右部分，所以要求序列中不能有相同的数字，这是序列重建为二叉树的前提。）

Root =None

strs="abc##d##e##"   #前序遍历扩展的二叉树序列

vals =list(strs)

Roots=Create_Tree(Root,vals)#Roots就是我们要的二叉树的根节点。

print(Roots)

inorderSearch = inOrderTraverse2(Roots)

print(inorderSearch)

④ 图遍历算法之DFS/BFS

在计算机科学， 图遍历（Tree Traversal，也称图搜索）是一系列图搜索的算法， 是单次访问树结构类型数据（tree data structure)中每个节点以便检查或更新的一系列机制。图遍历算法可以按照节点访问顺序进行分类，根据访问目的或使用场景的不同，算法大致可分为28种：

图遍历即以特定方式访问图中所有节点，给定节点下有多种可能的搜索路径。假定以顺序方式进行（非并行），还未访问的节点就需通过堆栈（LIFO）或队列（FIFO）规则来确定访问先后。由于树结构是一种递归的数据结构，在清晰的定义下，未访问节点可存储在调用堆栈中。本文介绍了图遍历领域最流行的广度优先搜索算法BFS和深度优先搜索算法DFS，对其原理、应用及实现进行了阐述。通常意义上而言，深度优先搜索（DFS）通过递归调用堆栈比较容易实现，广义优先搜索通过队列实现。

深度优先搜索（DFS）是用于遍历或搜索图数据结构的算法，该算法从根节点开始（图搜索时可选择任意节点作为根节点）沿着每个分支进行搜索，分支搜索结束后在进行回溯。在进入下一节点之前，树的搜索尽可能的加深。
DFS的搜索算法如下（以二叉树为例）：假定根节点（图的任意节点可作为根节点）标记为 ,
(L) : 递归遍历左子树，并在节点 结束。
(R): 递归遍历右子树，并在节点 结束。
(N): 访问节点 。
这些步骤可以以任意次序排列。如果（L）在（R）之前，则该过程称为从左到右的遍历；反之，则称为从右到左的遍历。根据访问次序的不同，深度优先搜索可分为 pre-order、in-order、out-order以及post-order遍历方式。

（a）检查当前节点是否为空；
（b）展示根节点或当前节点数据；
（c）递归调用pre-order函数遍历左子树；
（d）递归调用pre-order函数遍历右子树。
pre-order遍历属于拓扑排序后的遍历，父节点总是在任何子节点之前被访问。该遍历方式的图示如下：

遍历次序依次为：F -B -A-D- C-E-G- I-H.

（a）检查当前节点是否为空；
（b）递归调用in-order函数遍历左子树；
（c）展示根节点或当前节点数据；
（d）递归调用in-order函数遍历右子树。
在二叉树搜索中，in-order遍历以排序顺序访问节点数据。该遍历方式的图示如下：

遍历次序依次为：A -B - C - D - E - F - G -H-I

（a）检查当前节点是否为空；
（b）递归调用out-order函数遍历右子树；
（c）展示根节点或当前节点数据；
（d）递归调用out-order函数遍历左子树。
该遍历方式与LNR类似，但先遍历右子树后遍历左子树。仍然以图2为例，遍历次序依次为：H- I-G- F- B- E- D- C- A.

（a）检查当前节点是否为空；
（b）递归调用post-order函数遍历左子树；
（c）递归调用post-order函数遍历右子树；
（d）展示根节点或当前节点数据。
post-order遍历图示如下：

遍历次序依次为：A-C-E-D-B-H-I-G-F.

pre-order遍历方式使用场景：用于创建树或图的副本；
in-order遍历使用场景：二叉树遍历；
post-order遍历使用场景：删除树

遍历追踪也称树的序列化，是所访问根节点列表。无论是pre-order，in-order或是post-order都无法完整的描述树特性。给定含有不同元素的树结构，pre-order或post-order与in-order遍历方式结合起来使用才可以描述树的独特性。

树或图形的访问也可以按照节点所处的级别进行遍历。在每次访问下一层级节点之前，遍历所在高层级的所有节点。BFS从根节点（图的任意节点可作为根节点）出发，在移动到下一节点之前访问所有相同深度水平的相邻节点。

BFS的遍历方法图示如下：

遍历次序依次为： F-B-G-A-D-I-C-E-H.

图算法相关的R包为igraph，主要包括图的生成、图计算等一系列算法的实现。

使用方法：

参数说明：

示例：

结果展示：

DFS R输出节点排序：

使用方法：

参数含义同dfs
示例：

结果展示：

BFS R输出节点排序：

以寻找两点之间的路径为例，分别展示BFS及DFS的实现。图示例如下：

示例：

输出结果：

示例：

输出结果：

[1] 维基网络： https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_traversal
[2] GeeksforGeeks: https://www.geeksforgeeks.org/tree-traversals-inorder-preorder-and-postorder/
[3] http://webdocs.cs.ualberta.ca/~holte/T26/tree-traversal.html
[4]Martin Broadhurst, Graph Algorithm: http://www.martinbroadhurst.com/Graph-algorithms.html#section_1_1
[5]igraph: https://igraph.org/r/doc/dfs.html
[6]igraph: https://igraph.org/r/doc/bfs.html
[7] Depth-First Search and Breadth-First Search in Python: https://eddmann.com/posts/depth-first-search-and-breadth-first-search-in-python/

⑤ python打印二叉树所有路径的主函数怎样写

基本算法就是二叉树的遍历，首先想到的是深度优先遍历。
难点在于，如何实现每个子路径的记录和append
binaryTreePaths函数只给了root变量，无法存储每个子路径，考虑写辅助函数res，添加存储路径的变量
res(root,temp)
同时还需要一个全局变量result存储最后的输出结果，result.append(temp)