Question

我正在研究如何在David Beazly出色的Python Cookbook文本中使用Python中的Generators。以下代码配方使用生成器非常优雅地定义了深度优先树遍历：

# example.py
#
# Example of depth-first search using a generator

class Node:
    def __init__(self, value):
        self._value = value
        self._children = []

    def __repr__(self):
        return 'Node({!r})'.format(self._value)

    def add_child(self, node):
        self._children.append(node)

    def __iter__(self):
        return iter(self._children)

    def depth_first(self):
        yield self
        for c in self:
            yield from c.depth_first()

# Example
if __name__ == '__main__':
    root = Node(0)
    child1 = Node(1)
    child2 = Node(2)
    root.add_child(child1)
    root.add_child(child2)
    child1.add_child(Node(3))
    child1.add_child(Node(4))
    child2.add_child(Node(5))

    for ch in root.depth_first():
        print(ch)
    # Outputs: Node(0), Node(1), Node(3), Node(4), Node(2), Node(5)

我正在努力想出一个同样优雅的方法

def breadth_first(self):
    pass

我故意不发布我一直在尝试的疯狂内容，因为我尝试过的所有内容都要求保持“状态”。我不想使用传统的基于队列的解决方案。这个学术练习的重点是学习发电机的深度表现。因此，我想使用上面树的生成器创建一个并行的'breadth_first'方法。

欢迎任何指针/解决方案。

Answer 1

你没有bfs使用递归（堆栈）而没有一些严重的黑客攻击，但是队列会起作用：

def breadth_first(self):
    q = [self]
    while q:
        n = q.pop(0)
        yield n
        for c in n._children:
            q.append(c)

Answer 2

您实施的深度优先解决方案本质上是“先迭代然后递归”

def depth_first(self):
    yield self
    for c in self.children:
        yield from c.depth_first():

受this blog post的启发，您获得了广度优先搜索，即“先递后迭代”：

def breadth_first(self):
    yield self
    if self.children:
        for c in self.breadth_first():
            yield from c.children

Answer 3

我发现它既有用又优雅，一次就能生成整个宽度。下面的Python 3生成器：

def get_level(t: Node) -> Iterable[List]:
    curr_level = [t] if t else []
    while len(curr_level) > 0:
        yield [node._value for node in curr_level]
        curr_level = [child for parent in curr_level
                            for child in parent._children
                            if child]

使用Python中的生成器进行广度优先树遍历

3 个答案: