- c - 在位数组中找到第一个零
- linux - Unix 显示有关匹配两种模式之一的文件的信息
- 正则表达式替换多个文件
- linux - 隐藏来自 xtrace 的命令
我创建了一个算法,其目的应该是,给定 BST 中的两个节点 A 和 B,它通过简单地移动指针来切换两者的角色(或树中的位置)。在我对 BST 的表示中,我使用了双链接连接(即 A.parent == B 和(B.left == A)或(B.right == A))。我不确定它是否完全正确。我把算法分为两种情况。
A 和 B 直接相连(A 是 B 的父级或 B 是 A 的父级)
所有其他情况
对于前面的每个案例,我都创建了一个嵌套函数。我想首先了解您对算法正确性的看法,如果我能以某种方式改进它。这是代码:
def switch(self, x: BSTNode, y: BSTNode, search_first=False):
if not x:
raise ValueError("x cannot be None.")
if not y:
raise ValueError("y cannot be None.")
if x == y:
raise ValueError("x cannot be equal to y")
if search_first:
if not self.search(x.key) or not self.search(y.key):
raise LookupError("x or y not found.")
def switch_1(p, s):
"""Switches the roles of p and s,
where p (parent) is the direct parent of s (son)."""
assert s.parent == p
if s.is_left_child():
p.left = s.left
if s.left:
s.left.parent = p
s.left = p
s.right, p.right = p.right, s.right
if s.right:
s.right.parent = s
if p.right:
p.right.parent = p
else:
p.right = s.right
if s.right:
s.right.parent = p
s.right = p
s.left, p.left = p.left, s.left
if s.left:
s.left.parent = s
if p.left:
p.left.parent = p
if p.parent:
if p.is_left_child():
p.parent.left = s
else:
p.parent.right = s
else: # p is the root
self.root = s
s.parent = p.parent
p.parent = s
def switch_2(u, v):
"""u and v are nodes in the tree
that are not related by a parent-son
or a grandparent-son relantionships."""
if not u.parent:
self.root = v
if v.is_left_child():
v.parent.left = u
else:
v.parent.right = u
elif not v.parent:
self.root = u
if u.is_left_child():
u.parent.left = v
else:
u.parent.right = v
else: # neither u nor v is the root
if u.is_left_child():
if v.is_left_child():
v.parent.left, u.parent.left = u, v
else:
v.parent.right, u.parent.left = u, v
else:
if v.is_left_child():
v.parent.left, u.parent.right = u, v
else:
v.parent.right, u.parent.right = u, v
v.parent, u.parent = u.parent, v.parent
u.left, v.left = v.left, u.left
u.right, v.right = v.right, u.right
if u.left:
u.left.parent = u
if u.right:
u.right.parent = u
if v.left:
v.left.parent = v
if v.right:
v.right.parent = v
if x.parent == y:
switch_1(y, x)
elif y.parent == x:
switch_1(x, y)
else:
switch_2(x, y)
我真的需要 switch
在所有情况下都能正常工作,无论我们选择哪个节点 x
或 y
。我已经做了一些测试,它似乎有效,但我仍然不确定。
编辑
最后,如果它以某种方式有帮助,这里你有我的 BST 的完整实现(我正在做的测试):
编辑 2(只是出于好奇)
@Rishav 评论道:
I do not understand the intention behind this function.. if it is to swap two nodes in the BST, is it not sufficient to swap their data instead of manipulating pointers?
我回答:
Ok, maybe I should have added a little bit more about the reason behind all this "monster" function. I can insert
BSTNode
objects or any comparable objects in my BST. When the user decides to insert any comparable object, the responsibility of creating theBSTNode
is mine, therefore the user has no access to a initialBSTNode
reference, unless they search for the key. But aBSTNode
would only be returned after the insertion of the key, or there's already anotherBSTNode
object in the tree with the same key (or value), but this latter case is irrelevant.The user can also insert a
BSTNode
object in the tree which has an initial (and should remain constant) key (or value). Nevertheless, if I just exchanged the values or keys of the nodes, the user would have a reference to a node with a different key then the key of the node he inserted. Of course, I want to avoid this.
最佳答案
您需要适当的单元测试。我推荐python-nose - 非常易于使用。
至于测试向量,我建议使用两个节点 a 和 b 的所有可能组合:
对于 BST 树,您有 3 种类型的节点:
结合以下其他情况:
以及它们的组合(也在对称情况下)。
然后在交换之后你需要检查所有涉及的节点,即:a,b,a 和 b 的 child ,a 和 b 的 parent ,如果一切按计划进行的话。
我会使用包含所有类型节点的小树来做到这一点。然后遍历节点的所有可能组合并交换节点并检查预期结果,然后再次交换以使树恢复到其原始状态。
[编辑]
如果您的问题是如何避免所有繁琐的工作。您可以考虑寻找一些完善的 BST 实现并将结果与您的函数进行比较。可以通过使用准备好的树并生成该树的所有可能节点对来自动创建向量。
[/编辑]
至于函数的不需要的输入。你需要发挥你的想象力,尽管在我看来你已经涵盖了大多数情况。除了 Austin Hastings 提到的至少一个输入节点不属于树的那个。
我找到了为我的一个私有(private)项目编写的相同函数的旧版本,也许你会发现它有用:
def swap( a, b ):
if a == b: return
if a is None or b is None: return
#if a not in self or b not in self: return
if b.parent == a:
a, b = b, a
#swap connections naively
a.parent, b.parent = b.parent, a.parent
a.left, b.left = b.left, a.left
a.right, b.right = b.right, a.right
if b.parent == b: #b was the p of a
b.parent = a
if a.parent is not None:
if a.parent.left == b: a.parent.left = a
else: a.parent.right = a
else:
self.root = a
if b.parent is not None:
if b.parent.left == a: b.parent.left = b
else: b.parent.right = b
else:
self.root = b
if a.right is not None: a.right.parent = a
if a.left is not None: a.left.parent = a
if b.right is not None: b.right.parent = b
if b.left is not None: b.left.parent = b
和性能优化版本:
def swap_opt( a, b ):
if a == b: return
if a is None or b is None: return
#if a not in self or b not in self: return
if b.p == a:
a, b = b, a
#swap connections naively
a.p, b.p = b.p, a.p
a.l, b.l = b.l, a.l
a.r, b.r = b.r, a.r
if b.p == b: #b was the p of a
b.p = a
if a.l == a:
a.l = b
if a.r is not None: a.r.p = a
else:
a.r = b
if a.l is not None: a.l.p = a
if b.r is not None: b.r.p = b
if b.l is not None: b.l.p = b
if a.p is not None:
if a.p.l == b: a.p.l = a
else: a.p.r = a
else:
#set new root to a
pass
else:
if a.r is not None: a.r.p = a
if a.l is not None: a.l.p = a
if b.r is not None: b.r.p = b
if b.l is not None: b.l.p = b
if a.p is not None:
if a.p.l == b: a.p.l = a
else: a.p.r = a
else:
#set new root to a
pass
if b.p is not None:
if b.p.l == a: b.p.l = b
else: b.p.r = b
else:
#set new root to b
pass
我没有对这段代码进行适当的单元测试——它按我预期的那样工作。我对实现之间的性能差异更感兴趣。swap_opt
处理相邻节点的速度稍快一些,与 swap
的紧凑实现相比,速度提高了大约 5%。 [EDIT2] 但这取决于用于测试和硬件的树 [/EDIT2]
关于python - 交换从树移动指针中随机选择的两个节点的角色的算法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/35141893/
我正在处理一组标记为 160 个组的 173k 点。我想通过合并最接近的(到 9 或 10 个组)来减少组/集群的数量。我搜索过 sklearn 或类似的库,但没有成功。 我猜它只是通过 knn 聚类
我有一个扁平数字列表,这些数字逻辑上以 3 为一组,其中每个三元组是 (number, __ignored, flag[0 or 1]),例如: [7,56,1, 8,0,0, 2,0,0, 6,1,
我正在使用 pipenv 来管理我的包。我想编写一个 python 脚本来调用另一个使用不同虚拟环境(VE)的 python 脚本。 如何运行使用 VE1 的 python 脚本 1 并调用另一个 p
假设我有一个文件 script.py 位于 path = "foo/bar/script.py"。我正在寻找一种在 Python 中通过函数 execute_script() 从我的主要 Python
这听起来像是谜语或笑话,但实际上我还没有找到这个问题的答案。 问题到底是什么? 我想运行 2 个脚本。在第一个脚本中,我调用另一个脚本,但我希望它们继续并行,而不是在两个单独的线程中。主要是我不希望第
我有一个带有 python 2.5.5 的软件。我想发送一个命令,该命令将在 python 2.7.5 中启动一个脚本,然后继续执行该脚本。 我试过用 #!python2.7.5 和http://re
我在 python 命令行(使用 python 2.7)中,并尝试运行 Python 脚本。我的操作系统是 Windows 7。我已将我的目录设置为包含我所有脚本的文件夹,使用: os.chdir("
剧透:部分解决(见最后)。 以下是使用 Python 嵌入的代码示例: #include int main(int argc, char** argv) { Py_SetPythonHome
假设我有以下列表,对应于及时的股票价格: prices = [1, 3, 7, 10, 9, 8, 5, 3, 6, 8, 12, 9, 6, 10, 13, 8, 4, 11] 我想确定以下总体上最
所以我试图在选择某个单选按钮时更改此框架的背景。 我的框架位于一个类中,并且单选按钮的功能位于该类之外。 (这样我就可以在所有其他框架上调用它们。) 问题是每当我选择单选按钮时都会出现以下错误: co
我正在尝试将字符串与 python 中的正则表达式进行比较,如下所示, #!/usr/bin/env python3 import re str1 = "Expecting property name
考虑以下原型(prototype) Boost.Python 模块,该模块从单独的 C++ 头文件中引入类“D”。 /* file: a/b.cpp */ BOOST_PYTHON_MODULE(c)
如何编写一个程序来“识别函数调用的行号?” python 检查模块提供了定位行号的选项,但是, def di(): return inspect.currentframe().f_back.f_l
我已经使用 macports 安装了 Python 2.7,并且由于我的 $PATH 变量,这就是我输入 $ python 时得到的变量。然而,virtualenv 默认使用 Python 2.6,除
我只想问如何加快 python 上的 re.search 速度。 我有一个很长的字符串行,长度为 176861(即带有一些符号的字母数字字符),我使用此函数测试了该行以进行研究: def getExe
list1= [u'%app%%General%%Council%', u'%people%', u'%people%%Regional%%Council%%Mandate%', u'%ppp%%Ge
这个问题在这里已经有了答案: Is it Pythonic to use list comprehensions for just side effects? (7 个答案) 关闭 4 个月前。 告
我想用 Python 将两个列表组合成一个列表,方法如下: a = [1,1,1,2,2,2,3,3,3,3] b= ["Sun", "is", "bright", "June","and" ,"Ju
我正在运行带有最新 Boost 发行版 (1.55.0) 的 Mac OS X 10.8.4 (Darwin 12.4.0)。我正在按照说明 here构建包含在我的发行版中的教程 Boost-Pyth
学习 Python,我正在尝试制作一个没有任何第 3 方库的网络抓取工具,这样过程对我来说并没有简化,而且我知道我在做什么。我浏览了一些在线资源,但所有这些都让我对某些事情感到困惑。 html 看起来
我是一名优秀的程序员,十分优秀!