我正在尝试在 python 中实现树 DS 并且无法理解我做错了什么？

Question

这是我使用过的代码。

节点类

class Node:
    def __init__(self,val):
        self.data = val
        self.leftChild = None
        self.rightChild = None

类树：

def __init__(self,val):
    self.root = Node(val)
    self.head = self.root

#插入函数

    def insert(self,val):
        head = self.root
        if head:
            if val > head.data:
                if not head.rightChild:
                    head.rightChild = Tree(val)
                    print("{} inserted in Right Tree".format(val))
                else:
                    head.rightChild.insert(val)
            elif val < head.data:
                if not head.leftChild:
                    head.leftChild = Tree(val)
                    print("{} inserted in Left Tree".format(val))
                else:
                    head.leftChild.insert(val)

遍历函数

def inorder(self): 
    head = self.head
    if head:
        head.leftChild.inorder() #line 33
        print(head.data) #line 34
        head.rightChild.inorder() #line 35

当我执行 main 函数时，这里有一些明显的错误：

if __name__ == "__main__":
    n = int(input("Enter the value for the root node : "))
    a = list(map(int,input("Enter the values to be inserted in the tree : ").split()))
    root = Tree(5)
    for i in a:
        root.insert(i)
    #print(root.data) #line 56
    #print(root.leftChild.data) #line 57
    #print(root.rightChild.data) #line 58
    #root.inorder() #line59

这些是我得到的错误：

1. 在运行 print(root.data)、print(root.leftChild) 和 root.(rightChild) 时

Enter the value for the root node : 5 Enter the values to be inserted in the tree : 1 6 1 inserted in Left Tree 6 inserted in Right Tree Traceback (most recent call last): File "trees.py", line 56, in <module> print(root.data) AttributeError: 'Tree' object has no attribute 'data'

2. 在运行 root.inorder()

 Enter the value for the root node : 5 Enter the values to be inserted in the tree : 1 6 1 inserted in Left Tree 6 inserted in Right Tree Traceback (most recent call last): File "trees.py", line 59, in <module> root.inorder() File "trees.py", line 33, in inorder head.leftChild.inorder() File "trees.py", line 33, in inorder head.leftChild.inorder() AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'inorder'

有人可以详细说明我做错了什么以及我应该做什么。 还有为什么我错了（如果可能的话）。

Answer 1

您的 Tree 类init应如下所示：

class Tree:

    def __init__(self,val):
        self.data = val # value here
        self.leftChild =  # insert left chile here
        self.rightChild = # insert right child here

        
        self.root = Node(val)
        self.head = self.root

当您没有提到类中的值数据时，您试图从类 Tree 中获取数据 左子和右子也是如此

Answer 2

你的 inorder 函数检查 head 是否为NONE但如果 head 的左孩子或右孩子是NONE然后你调用.inorder()到NONE这会引发错误。

对于数据，您应该使用root.head.data而不是root.data因为树对象没有任何数据变量。

Answer 3

至于错误：

print(root.data)
AttributeError: 'Tree' 对象没有属性 'data'

这显示了您的代码中的混淆： Node类实例具有data属性，而不是Tree类实例。 所以如果你想显示根的数据，你应该参考：

root.head.data 

但是，您的更多代码正在遭受这种混淆。 请参阅我的答案的第二部分。

head.leftChild.inorder()
AttributeError: 'NoneType' 对象没有属性 'inorder'

发生这种情况是因为您没有先检查head.leftChild是否可能是None 。 您的代码仅检查head不是None ，但有时head.leftChild将是None 。

其他问题/备注

1. elif val < head.data:已经存在时将跳过值

   当要插入的值已经在树中时，它将被跳过。 如果这是你的目的，那就没问题了。 但是，如果您希望您的树接受并存储重复值，则应该是else: .

2. Tree类不应同时定义root成员和head成员。

   它们在含义上是等价的——你应该只保留一个。 由于这是一棵树，因此选择root作为名称听起来更合乎逻辑。 head在链表实现中更常用作名称。

3. Tree的构造函数不应创建根节点。

   一棵树可以有 0 个节点。 这是一个有效的概念。 因此Tree构造函数不应该要求您为根节点传递值。 它应该只创建没有任何节点的实例，将root初始化为None 。

4. insert方法不应创建其他Tree实例。

   它应该直接创建Node实例。 您的实现将为每个值创建一个Tree实例，然后为每个值创建一个Node 。 这太过分了，而且比需要的内存要多得多。 这个想法是创建一个Tree实例，以及 0 个或多个Node实例。

5. 在Node上定义一个insert方法。

   由于前一点，并且因为您将insert方法设计为递归的（这很好），您应该在Node类上定义它。 然后， Tree类将只有一个简单的insert方法，该方法调用root成员上具有相同名称的方法。

6. 在Node上定义一个inorder方法。

   与上述相同的原则：由于inorder是递归的并且您需要迭代Nodes ，请在Node类上定义它。

7. 方法不应设计为打印。

   打印应该与此类数据结构实现分开（除非您需要调试）。 而不是inorder打印，让它产生值。 这样调用者就可以自由决定他们想用这些值做什么。

这是您的代码的一个版本，它考虑了上述几点：

class Node:
    def __init__(self, val):
        self.data = val
        self.leftChild = None
        self.rightChild = None

    def insert(self, val):  # Define on Node class
        if val > self.data:
            if not self.rightChild:
                self.rightChild = Node(val)  # You should create a Node
            else:
                self.rightChild.insert(val)
        else:  # Also store duplicates (if that is what you want)
            if not self.leftChild:
                self.leftChild = Node(val)
            else:
                self.leftChild.insert(val)

    def inorder(self): 
        if self.leftChild:
            yield from self.leftChild.inorder()
        yield self.data   # Don't print. Yield!
        if self.rightChild:
            yield from self.rightChild.inorder()


class Tree:
    def __init__(self):  # No value argument
        # No need for both a head and a root member
        self.root = None

    def insert(self, val):
        if self.root:
            self.root.insert(val)  # Let the Node class do the job
        else:
            self.root = Node(val)  # First node

    def inorder(self): 
        if self.root:
            yield from self.root.inorder()  # Let the Node class do the job

然后您可以将其用作：

data = [1,2,3,4,5]
tree = Tree()  # Create an instance of the tree without arguments
for val in data:
    tree.insert(val)
# Iterate the values of the tree, and print them.
print(*tree.inorder())