Python演算法和資料結構：在二叉樹中找到和為sum的所有路徑

玄魂工作室祕書 [玄魂工作室]

思路：先用遞迴建立一顆二叉樹，作為輸入；然後對這課二查樹進行遞迴遍歷，遞迴中每遍歷一個節點，下次遞迴的和為sum-data;並用一個陣列記錄遍歷過的路徑，當存在sum時，輸出陣列中的路徑。

下圖為樹的輸入，輸入的陣列為：

[10,5,4,None,3,None,None,7,None,None,12,None,None]

沒有子節點的用None表示，構造樹時用遞迴先構造左子樹。

程式碼：

"""
題目：輸入一個整數和一棵二元樹。

從樹的根結點開始往下訪問一直到葉結點所經過的所有結點形成一條路徑。

列印出和與輸入整數相等的所有路徑。

"""
class TreeNode:
    """
    樹的節點定義，後面的很多操作都是基於節點的
    """

    def __init__(self): 
        """
        定義一個樹的節點，初始狀態左右節點為空
        """
        self.leftNode = None
        self.rightNode = None

    def setData(self, data):
        """
        設定數字的方法
        args: data節點值
        """
        self.data = data

    def setLeftNode(self, leftNode):
        """
        設定左節點的方法
        args: leftNode 左節點
        """
        self.leftNode = leftNode

    def setRightNode(self, rightNode):
        """
        設定右節點的方法
        args: rightNode 右節點
        """
        self.rightNode = rightNode

    def getData(self):
        """
        獲取節點數字
        return:返回節點數字
        """
        return self.data

    def getLeftNode(self):
        """
        獲取左節點
        return:返回左節點
        """
        return self.leftNode

    def getRightNode(self):
        """
        獲取右節點
        return:返回右節點
        """
        return self.rightNode


class test:
    def __init__(self):
        """
        test類的初始化，用來構造樹和呼叫查詢演算法
        return:返回右節點
        """ 
        #self.tree = self.build_tree()
        self.index = 0
        self.data = [10,5,4,None,3,None,None,7,None,None,12,None,None]
        self.tree = self.build_node()
        tempNode = self.tree
        data_list = []
        self.findSum(tempNode, 22, data_list)

    def build_node(self):
        """
        根據輸入，用遞迴的方法，構造樹的方法

        """ 
        if self.index < len(self.data):
            curr_data = self.data[self.index]
            self.index = self.index + 1
            if curr_data != None:
                onNode = TreeNode()     
                onNode.setData(curr_data)       
                left_node = self.build_node()
                onNode.setLeftNode(left_node)
                right_node = self.build_node()

                onNode.setRightNode(right_node)
                return onNode



    def findSum(self,node, needsum, data_list):
        """
        遞迴呼叫findSum,查詢和是needsum的路徑
        args:node是樹的根節點，每次遞迴的是節點移動
            needsum是需要求的和
            data_list裡面存的是路徑

        """ 
        if node != None and node.getData() <= needsum :
            if node.getData() < needsum:
                #print node.getData()
                newSum = needsum - node.getData()
                curr_data = node.getData()
                data_list.append(curr_data)
                self.findSum(node.getLeftNode(), newSum, data_list)
                self.findSum(node.getRightNode(), newSum, data_list)
                data_list.pop()

            else:
                #開始列印輸出路徑
                if node.getData() == needsum:
                    for d in data_list:
                        print d
                    print node.getData()
                    print '-----------'


if __name__ == "__main__":   
    onNode = test()

輸出：
10

5

4

3

---

10

5

7

---

10

12

---

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