Python递归树问题（添加元素或任意节点）

Question

我必须使用 A* 解决学校的一个小问题（这不是我遇到的问题），我想使用树来存储探索过的节点，这样当找到解决方案时很容易找到从叶子返回根的路径。

在 python 中，可以使用 defaultdictionaries 创建树：

def tree(): return defaultdict(tree)

例如：

a=tree() is an empty tree
a[1] tree with one root node
a[1][2] has a child of 2
a[1][2]['another']... and so on.

我试图做一些事情来添加一个新节点给定一个任意节点（k）给定树（a）和所需的新节点。我只能使用递归来解决。

def addNode(a,k,newNode):
    for x in list(a.keys()):
        if x!=k:
            a[addNode(a[x],k,newNode)]
        if x==k:
            a[x][newNode]
            break

但我不太了解递归，不足以正确执行；这最终会添加具有正确父节点的新节点，但会添加 None 节点。所以这是另一个例子：

a=tree()
a
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})
a[1]
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})
a[1][2]
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})
a[1][3]
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})
a[1][2]['b']
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})
addNode(a,'b','new')
a
defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {1: defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {2: defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {'b': defaultdict(<function    tree at 0x029CE930>, {'new': defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})})}), 3:   defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {}), None: defaultdict(<function tree at   0x029CE930>, {})}), None: defaultdict(<function tree at 0x029CE930>, {})})

如何正确实现这一点，为什么 addNode 过程会生成这些 None 节点？我有点看到我必须正确退出递归，那是怎么做的？

我也尝试恢复路径如下：

parentList=[]
found=False
def getPath(tree,final):
    global found
    for x in list(tree.keys()):
        parentList.append(x)
        if found:
            parentList.pop()
        if x==final:
            found=True
        else:
            getPath(tree[x],final)
            if not found:
                parentList.pop()

我尝试将所有父节点添加到堆栈中，直到找到目标节点，然后弹出所有父节点，直到只有到达目标状态的路径保留在堆栈中。我怎样才能以优雅的方式做到这一点？

Answer 1

您看到添加了None，因为您的addNode 函数没有返回任何内容。这意味着当您使用a[addNode(a[x],k,newNode)] 进行递归调用时，它相当于addNode(a[x],k,newNode); a[None]。我认为您实际上想要以下内容：

def addNode(a,k,newNode):
    if k in a:
        a[k][newNode]
    else:
        for x in a:
            addNode(a[x],k,newNode)

例如：

>>> import json
>>> a = tree()
>>> a['1']
defaultdict(<function <lambda> at 0x7fee0285f848>, {})
>>> addNode(a, '1', 'new')
>>> print json.dumps(a)
{"1": {"new": {}}}
>>> a['1']['2']['3']
defaultdict(<function <lambda> at 0x7fee0285f848>, {})
>>> addNode(a, '3', 'new2')
>>> print json.dumps(a)
{"1": {"new": {}, "2": {"3": {"new2": {}}}}}