python实现:给定一个二叉树的根节点,判断该树是否为平衡树

平衡树:二叉树的每个节点的左子树和右子树的高度差不超过1.

  • 如果一个二叉树是空的,那么其高度为0;
  • 如果一个二叉树的只有一个节点,那么其高度为1;
  • 对于非叶子节点的二叉树,其高度为左子树与右子树高度的最大值
    二叉树的高度可以用递归算法来实现:
  • 如果输入的是空节点,高度为0;
  • 如果输入的是叶子节点,左右子树都为空,则其高度为1;
  • 如果输入的是非叶子节点,那么分别计算左右子树的高度,选取最大值加1,即为二叉树的高度。
    树的节点实现
    定义二叉树节点的数据结构,其包含value以及左孩子与右孩子
class TreeNode:
    def __init__(self, v):
        self.value = v
        self.left = self.right = None

排序树的实现:
构建排序二叉树,创建TreeUtil类,当加入节点的值比当前节点小,则进入左子树,当加入节点值比当前节点大,则进入右子数。
向排序树中添加叶子节点函数为 addTreeNode(self, node)

class TreeUtil:
    def __init__(self):
        self.root = None
    def addTreeNode(self, node):
        if self.root = None:
            self.root = node
        currentNode = self.root
        prevNode = self.root
        while currentNode is not None:
            prevNode = currentNode
            if currentNode.value > node.value:
                currentNode = currentNode.left
            else:
                currentNode = currentNode.right
            if prevNode.value > node.value:
                prevNode.left = node
            else:
                prevNode.right = node
    def getTreeRoot(self):
        return self.root

接着递归查询二叉树中每一个的高度,如果左右子树的高度差超过1,那么二叉树就是不平衡的。
computeTreeHeight()是递归计算节点的左右子树的高度,当传入的节点是None时,返回高度0,否则递归调用自己去计算该节点的左右子树的高度。

class BalancedTree:
    def __init__(self):
        self.balanced = True
    def isTreeBalanced(self, node):
        self.computeTreeHeight(node)
        return self.balanced
    def computeTreeHeight(node):
        if node is null:
            return 0
        leftHeight = computeTreeHeight(node.left)
        rightHeight = computeTreeHeight(node.right)
        if abs(leftHeight - rightHeight) > 1:
            self.balanced = False
        height = 0
        if leftHeight > rightHeight :
            height = leftHeight
        else:
            height = rightHeight
        print("node value:{0}, left height:{1}, right height:{2}, height{}".format(node.value,leftHeight,rightHeight,height+1))
        return height + 1

构造一棵二叉树,调用上面代码判断二叉树的平衡性:

array = [6,4,9,2,5,7,10,1,3,8]
util = TreeUtil()
for node in array:
    n = TreeNode(node)
    util.addTreeNode(n)
root = util.getTreeRoot()
bt = BalancedTree()
isBalanced = bt.isTreeBalanced(root)
if isBalanced:
    print(" the binary tree is balaced")
else:
    print(" the binary tree is not balanced") 

运行结果为:
二叉树为:


image.png
image.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 一些概念 数据结构就是研究数据的逻辑结构和物理结构以及它们之间相互关系,并对这种结构定义相应的运算,而且确保经过这...
    Winterfell_Z阅读 6,061评论 0 13
  • 二叉树 在计算机科学中,二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。通常子树被称作“左子树”和“右子树”,左子树和右子...
    静默加载阅读 2,075评论 0 3
  • 一、二叉查找树 1、定义:二叉查找树,也称二叉搜索树,或二叉排序树。其定义也比较简单,要么是一颗空树,要么就是具有...
    小小宁儿阅读 3,353评论 0 9
  • 树形结构 在前面章节中介绍到的数据结构,都为线性结构,比如链表,数组,队列等,都属于线性结构,类似于通过一根线串在...
    ducktobey阅读 1,298评论 0 0
  • 1. 树的概念 一个树由节点组成,这些节点包含根节点,父节点,子节点,兄弟节点;没有任何一个节点的树称为空树;如果...
    HChase阅读 6,467评论 0 34