Question

是树数据结构的新手。给我2个变量rules和operators。它们每个都是字符串列表。例如：

op = ['&',"|","&"]
rules = ['a','b','c','d']

len(op)必须始终等于len(rules)-1，因为op总是连接规则或另一个op。

因此在上面，可能的树是：

     "|"
   /      \
"&"        "&"
 |  \      |   \
 "a" "b"  "c"  "d"

另一个可能的是

         "&"
       /     \
     "|"      "d"
   /      \
"&"        "c"
 |  \     
 "a" "b"

一棵无效的树：

"c"
 |   \
"|"  "d"

上面的树无效，因为运算符上方的另一个树不能成为规则。

现在，随着规则和运算符数量的增加，将有无穷无尽的树组合。我的问题是是否可以随机生成上述树？是否有针对此的算法？更具体地说，如果您知道节点和叶子必须是什么，是否有一种方法可以随机创建二叉树？

谢谢

Answer 1

我可以想到：

1-随机播放规则：例如['a','b','c','d']-> ['c','a','b','d']（或者，如果您有重复和“缺失”的规则，只需随机选择一个['c','d','b','b','d']，并选择所需的长度）

2-将列表中的每个规则设置为“单个”树（即仅是叶子），例如'a'-> Tree('a', None, None)

3-在i中选择随机索引range(len(rules)-1)

4-从oper中选择一个随机运算符op（在这里，随机op然后从列表中一个接一个地选取元素，或者每次都独立地随机选择一个，具体取决于您想要...

5-用新的单个元素rules[i:i+2]替换Tree(oper, rules[i], rules[i+1])中的2个元素

6-从第3步重复进行，直到len(rules) == 1

7-您现在有了随机树

Answer 2

这是我的解决之道。我决定将算法分为两部分。首先，我使用运算符生成了一个随机树结构。然后，我将终端添加到当前的叶子节点。

op = ['&',"|","+"]
terminals = ['a','b','c','d']

shuffle(op)
shuffle(terminals)



class tree:
    def __init__(self, l, r, v):
        self.left = l
        self.right = r
        self.value = v


root = tree(None, None, op[0])
op.pop(0)
def createNonTerminals(root):
    if len(op) == 0:
        return
    choice = randint(0,1)
    if choice == 0: #binary
        root.left = tree(None, None, op[0])
        op.pop(0)
        if len(op) > 0:
            root.right = tree(None, None, op[0])
            op.pop(0)
            createNonTerminals(root.right)
            createNonTerminals(root.left)

        else:
            createNonTerminals(root.left)
    else:
        choice = randint(0, 1)
        if choice == 1:
            root.right = tree(None, None, op[0])
            op.pop(0)
            createNonTerminals(root.right)
        else:
            root.left = tree(None, None, op[0])
            op.pop(0)
            createNonTerminals(root.left)

def addNonTerminals(root):
    if root.left == None:
        root.left = tree(None, None, terminals[0])
        terminals.pop(0)
    else:
        addNonTerminals(root.left)
    if root.right == None:
        root.right = tree(None, None, terminals[0])
        terminals.pop(0)
    else:
        addNonTerminals(root.right)

以下是一些示例输出

['+']
['&', 'd']
['~', 'f']
['a', '-']
['e', '|']
['b', 'c']

['|']
['&', '~']
['+', '-', 'b', 'a']
['d', 'f', 'e', 'c']

创建给定组件节点和运算符的树

2 个答案: