使用 Python 修复错误二叉树的程序

假设，我们得到了一棵存在问题的二叉树；其中一个节点的右子节点指针错误地指向了二叉树中同一层级的另一个节点。因此，为了解决这个问题，我们必须找出存在此错误的节点，并删除该节点及其后代，除了它错误指向的节点。我们返回修复后的二叉树的根节点。

因此，如果输入类似于

我们可以看到节点 4 和 6 之间存在错误链接。节点 4 的右子节点指针指向节点 6。

那么输出，已更正树的中序表示将为 - 2、3、5、6、7、8。

节点 4 被删除，因为它与节点 6 有错误链接。

为了解决这个问题，我们将遵循以下步骤 -

  • q := 一个包含根节点的新双端队列

  • p := 一个新的映射

  • visited := 一个新的集合

  • 当 q 不为空时，执行

    • cur := 弹出 q 的最左侧元素

    • 如果 cur 存在于 visited 中，则

      • is_left := p[p[cur, 0]]

      • grand_p := p[p[cur, 0]]

      • 如果 is_left 不为空，则

        • grand_p 的左子节点 := null

      • 否则，

        • grand_p 的右子节点 := null

      • 返回根节点

    • 将 cur 添加到 visited 中

    • 如果 cur 的左子节点不为空，则

      • p[cur 的左子节点] := 一个新的元组 (cur, 1)

      • 将 cur 的左子节点插入到 q 的末尾

    • 如果 cur 的右子节点不为空，则

      • p[cur 的右子节点] := 一个新的元组 (cur, 0)

      • 将 cur 的右子节点插入到 q 的末尾

  • 返回根节点

让我们查看以下实现以获得更好的理解 -

示例

import collections
class TreeNode:
   def __init__(self, data, left = None, right = None):
      self.data = data
      self.left = left
      self.right = right
def insert(temp,data):
   que = []
   que.append(temp)
   while (len(que)):
      temp = que[0]
      que.pop(0)
      if (not temp.left):
         if data is not None:
               temp.left = TreeNode(data)
         else:
               temp.left = TreeNode(0)
         break
      else:
            que.append(temp.left)
         if (not temp.right):
            if data is not None:
               temp.right = TreeNode(data)
            else:
               temp.right = TreeNode(0)
            break
         else:
            que.append(temp.right)
def make_tree(elements):
   Tree = TreeNode(elements[0])
   for element in elements[1:]:
      insert(Tree, element)
   return Tree
def search_node(root, element):
   if (root == None):
      return None
   if (root.data == element):
      return root
      res1 = search_node(root.left, element)
   if res1:
      return res1
   res2 = search_node(root.right, element)
   return res2
def print_tree(root):
   if root is not None:
      print_tree(root.left)
      print(root.data, end = ', ')
      print_tree(root.right)
def solve(root):
   q = collections.deque([root])
   p, visited = dict(), set()
   while q:
      cur = q.popleft()
      if cur in visited:
         grand_p, is_left = p[p[cur][0]]
         if is_left: grand_p.left = None
            else: grand_p.right = None
            return root
      visited.add(cur)
      if cur.left:
         p[cur.left] = (cur, 1)
         q.append(cur.left)
      if cur.right:
         p[cur.right] = (cur, 0)
         q.append(cur.right)
   return root
root = make_tree([5, 3, 7, 2, 4, 6, 8])
link_from = search_node(root, 4)
link_to = search_node(root, 6)
link_from.right = link_to
print_tree(solve(root))

输入

root = make_tree([5, 3, 7, 2, 4, 6, 8])
link_from = search_node(root, 4)
link_to = search_node(root, 6)
link_from.right = link_to

输出

2, 3, 5, 6, 7, 8,

更新于: 2021-05-29

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