将递归树行走函数转换为迭代答案

【问题标题】：Convert recursive tree walking function to iterative将递归树行走函数转换为迭代
【发布时间】：2016-12-17 09:35:41
【问题描述】：

下面的递归函数walk()如何转化为迭代函数？

使用堆栈以相同的顺序迭代遍历节点很容易，但我无法弄清楚如何编写一个迭代函数，该函数将像递归版本一样打印每个节点的开始和结束标签。

代码：

class Node(object):
    def __init__(self, name, children=[]):
        self.name = name
        self.children = children

def walk(node):
    print('<', node.name, '>', sep='')
    for n in node.children:
        walk(n)
    print('</', node.name, '>', sep='')

root = \
Node('html', [
    Node('head'),
    Node('body', [
        Node('div'),
        Node('p', [
            Node('a'),
        ])
    ]),
])

walk(root)

输出：

<html>
<head>
</head>
<body>
<div>
</div>
<p>
<a>
</a>
</p>
</body>
</html>

迭代遍历树的代码：

该函数以正确的顺序访问节点，但显然不打印结束标签。

def walk(node):
    stack = []
    stack.append(node)
    while len(stack) > 0:
        node = stack.pop()
        for child in reversed(node.children):
            stack.append(child)
        print(node.name)

【问题讨论】：

展示你的迭代函数，它只能部分解决问题。

标签： python recursion tree iteration

【解决方案1】：

问题在于，要使其正常工作，您还需要在节点结束的堆栈上进行记录。一个可能的解决方案是：

def walk(root):
    stack = []
    stack.append(root)
    indent = 0
    while stack:
        node = stack.pop()
        if isinstance(node, Node):
            print('    ' * indent, "<", node.name, ">", sep="")
            indent += 1
            stack.append(node.name)
            stack.extend(reversed(node.children))
        else:
            indent -= 1
            print('    ' * indent, "</", node, ">", sep="")

我添加了缩进，所以输出更好：

<html>
    <head>
    </head>
    <body>
        <div>
        </div>
        <p>
            <a>
            </a>
        </p>
    </body>
</html>

【讨论】：

【解决方案2】：

有点像post-order tree treversal ，因为你必须在访问孩子之后访问父节点。

我修改了您现有代码的几行：

class Node(object):
def __init__(self, name, children=[]):
    self.name = name
    self.children = children

# def walk(node):
#     print('<', node.name, '>', sep='')
#     for n in node.children:
#         walk(n)
#     print('</', node.name, '>', sep='')

def walk(node):
    stack = []
    stack.append((node, 'start'))
    while len(stack) > 0:
        node, status = stack.pop()
        if status == 'start':
            stack.append((node, 'end'))
            for child in reversed(node.children):
                stack.append((child, 'start'))
            print('<', node.name, '>', sep='')
        else: # status == 'end'
            print('</', node.name, '>', sep='')

root = \
Node('html', [
    Node('head'),
    Node('body', [
        Node('div'),
        Node('p', [
            Node('a'),
        ])
    ]),
])

walk(root)

【讨论】：