Arboles binarios python

Arboles binarios python

Clase de árbol en Python

Y si Python no tuviera el operador in, podríamos crear una función como la siguiente. Observa que esta función es recursiva. También se podría escribir con un bucle while o for. Pero esta versión puede servir como introducción a estructuras más complejas más adelante.

Podemos hacer nuestra lista enlazada usando una simple lista de 2 elementos de Python para cada nodo. El primer elemento de un nodo es su valor y el segundo elemento son los nodos restantes. El último nodo de la lista enlazada tendrá el valor None en el segundo elemento. He aquí un ejemplo.

La forma tradicional de insertar un nodo en una lista ordenada es manipular los punteros. Hay 3 situaciones posibles. ¿El nuevo nodo irá al principio de la lista, al final de la lista o en algún lugar del medio? Aquí hay algo de código de lists.py

Es importante que entiendas lo que ocurre en la línea 37. Sustituye a las líneas 23-32 de la primera versión. En las sucesivas llamadas a partir de la línea 37 se recorre la lista hasta encontrar el punto de inserción. Entonces se hace una nueva sublista encabezada por el nuevo valor y seguida por el resto de la lista original. Y finalmente, todos los nodos que preceden al punto de inserción se copian de nuevo al principio. Lo que tenemos entonces es una nueva lista que comparte una cola de nodos con la original. Tómate tu tiempo.

  Arboles en grafos

Estructura de datos en árbol de Python

Al considerar las estructuras de datos y los algoritmos, uno se encuentra inevitablemente con los árboles de búsqueda binarios. Se trata de un tipo particular de árbol formado por nodos de los que cada uno puede tener a lo sumo dos nodos hijos: un nodo de referencia a la derecha y otro a la izquierda. Los árboles binarios son eficientes en varios casos de uso, pero ofrecen una ventaja particular para la búsqueda y la ordenación.

Aunque Python es uno de los lenguajes de programación más populares, no proporciona una clase de árbol de búsqueda binaria (BST). Se podría utilizar la clase etree de los módulos lxml para esta funcionalidad, pero no es su propósito. Afortunadamente, parte de la popularidad de Python se debe a la facilidad con la que los desarrolladores pueden implementar clases personalizadas.

En este artículo, construiremos una clase de árbol de búsqueda binaria en Python y el código necesario para recorrer un árbol de forma ordenada, preordenada y posordenada. Cubriremos los siguientes temas en secuencia:

Para nuestro tutorial básico de Árbol de Búsqueda Binaria, nos basaremos únicamente en la clase Node para crear nuestro BST. Las implementaciones más avanzadas pueden beneficiarse de una clase Tree formal, aunque no profundizaremos tanto en las posibilidades de un BST como para justificar tal complejidad. Antes de empezar a codificar, vamos a considerar rápidamente los aspectos esenciales de nuestro BST.

Dibujar árbol binario python

El árbol binario es un tipo especial de estructuras de datos hereditarias definidas mediante nodos. Básicamente es una versión extendida de la lista enlazada. Es una estructura de datos en forma de árbol en la que cada nodo puede tener un máximo de dos hijos, generalmente denominados hijo izquierdo e hijo derecho. Algunas de sus aplicaciones son el hash, el enrutamiento de datos para el tráfico de red, la compresión de datos y los árboles de búsqueda binarios.

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Los datos, el subárbol izquierdo y el subárbol derecho son tres características importantes en un árbol binario. Cada dato reside en la celda Data con el puntero izquierdo apuntando al subárbol izquierdo subsiguiente y la celda Right Data con el puntero derecho apuntando al subárbol ocho subsiguiente.

Ahora en la función principal como creamos un objeto de clase en raíz, le pasamos el valor 40, que queremos que sea el elemento raíz. En la siguiente línea llamamos al método insert() con el objeto y le pasamos el valor 35, lo que lleva el flujo del programa a la función insert, allí comprobamos si el nuevo valor es mayor o menor que su valor padre con (if value<self.value y su contraparte), aquí 35<40 por lo que el flujo va a otra condición if y comprueba si el valor self.left está vacío o no. Si está vacío, que en este caso lo está, actualiza el valor de self.left y también actualiza el valor de self.value a 35.

Árbol de Python

Un árbol binario es una estructura de datos en la que cada nodo tiene como máximo dos hijos, como se muestra en el diagrama anterior. Los árboles binarios son increíblemente útiles en ciertas aplicaciones porque son intuitivos y pueden realizar operaciones de búsqueda rápidas. Dado que la estructura se repite, el código necesario para ejecutar tareas en árboles binarios suele ser compacto y recursivo.

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Al insertar valores en un árbol binario, los duplicados no están permitidos por diseño. Si el valor que se inserta es menor que el nodo raíz, va a la izquierda. Si es más grande, va a la derecha.

Al igual que los árboles en la vida real, si se les deja crecer por sus propios medios pueden volverse rebeldes. Una de las principales aplicaciones de los árboles binarios es la búsqueda binaria. La búsqueda binaria permite encontrar un valor en un máximo de log2n operaciones. ¿Qué significa esto?

Pues bien, imaginemos que tenemos una matriz de números que tiene 32 valores. Para encontrar un valor en esta matriz, en el peor de los casos recorremos la matriz, de uno en uno, y el valor que buscamos está al final de la matriz. Esto nos llevará 32 operaciones para encontrarlo.

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