为树生成干净的 __str__ 方法的算法答案

【问题标题】：Algorithm to produce a clean __str__ method for a tree为树生成干净的 __str__ 方法的算法
【发布时间】：2019-10-29 13:39:04
【问题描述】：

我有一个 Tree 类，它由 Node 对象组成。每个Node 都有以下实例变量：

name: 节点的字符串名称
depth：树中节点深度的int（根深度为0）
parent：引用父对象Node（根的父对象是None）
children：所有子 Node 对象的列表（叶子有一个空列表）

Node 类还有一个方法get_ancenstors()，它返回从Node 的父级到根的路径中的Nodes 列表。

树是使用递归函数构建的，并具有以下实例变量：

root：引用根Node
leaves：所有叶子列表Nodes

Tree 类有一个方法dfs()，它执行树的深度优先搜索/遍历并产生每个访问的Node。它也有一个__str__() 方法：

def __str__(self):
    string = ''
    for dir in self.dfs(self.root):
        # TODO: Create branches as '|-' 
        branches = ('  ' * (dir.depth))
        string += f'{branches}{dir.name}\n'
    return string

产生如下输出：

Dir 1
  Dir 2
    Dir 3
  Dir 4
    Dir 5
      Dir 6
      Dir 7
    Dir 8
  Dir 9
    Dir 10

相反，我想要这个__str__() 方法的视觉更清晰但更复杂的实现，它会产生如下输出：

Dir 1
|--- Dir 2
|    |--- Dir 3
|
|--- Dir 4
|    |--- Dir 5
|    |    |--- Dir 6
|    |    |--- Dir 7
|    |
|    |--- Dir 8
|
|--- Dir 9
     |--- Dir 10
     |--- Dir 11
          |--- Dir 12

谁能帮忙解释一下这背后的逻辑？

【问题讨论】：

标签： python recursion tree

【解决方案1】：

使用以下具有特定格式逻辑的解决方案：

def __str__(self):
    string = ''
    for dir in self.dfs(self.root):
        branches, depth = '', dir.depth
        if depth > 0:
            branches = '|--- '  # initial (closest) dashed block
            branches = '|    ' * (depth - 1) + branches
        string += f'{branches}{dir.name}\n'
    return string

演示的简化测试用例：

from collections import namedtuple

Node = namedtuple('Node', 'name depth')
dfs = [Node(f'Dir{i+1}', depth=i) for i in range(4)]

def n__str__(dfs):
    string = ''
    for dir in dfs:
        branches, depth = '', dir.depth
        if depth > 0:
            branches = '|--- '  # initial (closest) dashed block
            branches = '|    ' * (depth - 1) + branches
        string += f'{branches}{dir.name}\n'
    return string

print(n__str__(dfs))

输出：

Dir1
|--- Dir2
|    |--- Dir3
|    |    |--- Dir4

【讨论】：

【解决方案2】：

一种可能性是创建一个递归生成器，为每个孩子生成一个完整的行。然后，在__str__，你可以简单地使用str.join：

class Tree:
   ...
   def to_dir(self, d = 0, flag=True):
      if flag:
        yield self.name if not d else '|'+"|".join(["\t"]*(d-1))+f'{"|"*(bool(d-1))}--- {self.name}'
      else:
         yield "".join(["\t"]*(d-1))+f'{"|"*(not d)}{"|"*(bool(d))}--- {self.name}'
      for i, a in enumerate(self.children):
         yield from a.to_dir(d=d+1, flag = falg)
   def __str__(self):
      return '\n'.join(self.to_dir())

例子：

class Tree:
   def __init__(self, n, c):
      self.name, self.children = n, c
   def to_dir(self, d = 0, flag=True): 
      if flag:
         yield self.name if not d else '|'+"|".join(["\t"]*(d-1))+f'{"|"*(bool(d-1))}--- {self.name}'
      else:
         yield "".join(["\t"]*(d-1))+f'{"|"*(not d)}{"|"*(bool(d))}--- {self.name}'
      for i, a in enumerate(self.children):
         yield from a.to_dir(d=d+1, flag=False if not flag else i != len(self.children)-1)
   def __str__(self):
      return '\n'.join(self.to_dir())

t = Tree('Dir 1', [Tree('Dir 2', [Tree('Dir 5', [])]), Tree('Dir 3', []), Tree('Dir 4', [Tree('Dir 6', [Tree('Dir 7', [])])])])

输出：

Dir 1
|--- Dir 2
       |--- Dir 5
|--- Dir 3
|--- Dir 4
       |--- Dir 6
              |--- Dir 7

【讨论】：