Python中的二叉树查找算法模块使用指南
python中的二叉树模块内容：
BinaryTree：非平衡二叉树
AVLTree：平衡的AVL树
RBTree：平衡的红黑树
以上是用python写的，相面的模块是用c写的，并且可以做为Cython的包。
FastBinaryTree
FastAVLTree
FastRBTree
特别需要说明的是：树往往要比python内置的dict类慢一些，但是它中的所有数据都是按照某个关键词进行排序的，故在某些情况下是必须使用的。
安装和使用
安装方法
安装环境：
ubuntu12.04,python2.7.6
安装方法
下载源码，地址：https://bitbucket.org/mozman/bintrees/src
进入源码目录，看到setup.py文件，在该目录内运行
pythonsetup.pyinstall
安装成功，ok!下面就看如何使用了。
应用
bintrees提供了丰富的API,涵盖了通常的多种应用。下面逐条说明其应用。
-引用
如果按照一般模块的思路，输入下面的命令引入上述模块
>>>importbintrees
错了，这是错的，出现如下警告：(×××不可用，用×××）
Warning:FastBinaryTreenotavailable,usingPythonversionBinaryTree. Warning:FastAVLTreenotavailable,usingPythonversionAVLTree. Warning:FastRBTreenotavailable,usingPythonversionRBTree.
正确的引入方式是：
>>>frombintreesimportBinaryTree#只引入了BinartTree >>>frombintreesimport*#三个模块都引入了
-实例化
看例子：
>>>btree=BinaryTree()
>>>btree
BinaryTree({})
>>>type(btree)
<class'bintrees.bintree.BinaryTree'>
-逐个增加键值对：.__setitem__(k,v).复杂度O(log(n))(后续说明中，都会有复杂度标示，为了简单，直接标明：O(log(n)).)
看例子：
>>>btree.__setitem__("Tom","headmaster")
>>>btree
BinaryTree({'Tom':'headmaster'})
>>>btree.__setitem__("blog","http://blog.csdn.net/qiwsir")
>>>btree
BinaryTree({'Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
-批量添加：.update(E) E是dict/iterable，将E批量更新入btree.O(E*log(n))
看例子：
>>>adict=[(2,"phone"),(5,"tea"),(9,"scree"),(7,"computer")]
>>>btree.update(adict)
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',5:'tea',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
-查找某个key是否存在：.__contains__(k) 如果含有键k，则返回True,否则返回False.O(log(n))
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',5:'tea',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
>>>btree.__contains__(5)
True
>>>btree.__contains__("blog")
True
>>>btree.__contains__("qiwsir")
False
>>>btree.__contains__(1)
False
-根据key删除某个key-value：.__delitem__(key),O(log(n))
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',5:'tea',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
>>>btree.__delitem__(5)#删除key=5的key-value,即：5:'tea'被删除.
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
-根据key值得到该kye的value：.__getitem__(key)
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
>>>btree.__getitem__("blog")
'http://blog.csdn.net/qiwsir'
>>>btree.__getitem__(7)
'computer'
>>>btree._getitem__(5)#在btree中没有key=5，于是报错。
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
AttributeError:'BinaryTree'objecthasnoattribute'_getitem__'
-迭代器：.__iter__()
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
>>>aiter=btree.__iter__()
>>>aiter
<generatorobject<genexpr>at0xb7416dec>
>>>aiter.next()#注意：next()一个之后，该值从list中删除
2
>>>aiter.next()
7
>>>list(aiter)
[9,'Tom','blog']
>>>list(aiter)#结果是空
[]
>>>bool(aiter)#but,isTrue
True
-树的数据长度：.__len__(),返回btree的长度。O(1)
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','Tom':'headmaster','blog':'http://blog.csdn.net/qiwsir'})
>>>btree.__len__()
5
-找出key最大的k-v对：.__max__(),按照key排列，返回key最大的键值对。
-找出key最小的键值对：.__min__()
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})
>>>btree.__max__()
(9,'scree')
>>>btree.__min__()
(2,'phone')
-两棵树的关系运算
看例子：
>>>other=[(3,'https://www.nhooo.com'),(7,'qiwsir')]
>>>bother=BinaryTree()#再建一个树
>>>bother.update(other)#加入数据
>>>bother
BinaryTree({3:'https://www.nhooo.com',7:'qiwsir'})
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})
>>>btree.__and__(bother)#重叠部分部分
BinaryTree({7:'computer'})
>>>btree.__or__(bother)#全部
BinaryTree({2:'phone',3:'https://www.nhooo.com,7:'computer',9:'scree'})
>>>btree.__sub__(bother)#btree不与bother重叠的部分
BinaryTree({2:'phone',9:'scree'})
>>>btree.__xor__(bother)#两者非重叠部分
BinaryTree({2:'phone',3:'https://www.nhooo.com,9:'scree'})
-输出字符串模样，注意仅仅是输出的模样罢了：.__repr__()
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})
>>>btree.__repr__()
"BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})"
-清空树中的所有数据:.clear(),O(log(n))
看例子：
>>>bother
BinaryTree({3:'http://blog.csdn.net/qiwsir',7:'qiwsir'})
>>>bother.clear()
>>>bother
BinaryTree({})
>>>bool(bother)
False
-浅拷贝：.copy(),官方文档上说是浅拷贝，但是我做了操作实现，是下面所示，还不是很理解其“浅”的含义。O(n*log(n))
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})
>>>ctree=btree.copy()
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})
>>>btree.__setitem__("github","qiwsir")#增加btree的数据
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree'})#这是不是在说明属于深拷贝呢？
>>>ctree.__delitem__(7)#删除ctree的一个数据
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',9:'scree'})
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
-移除树中的一个数据：.discard(key)，这个功能与.__delitem__(key)类似.两者都不反悔值。O(log(n))
看例子：
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',9:'scree'})
>>>ctree.discard(2)#删除后，不返回值，或者返回None
>>>ctree
BinaryTree({9:'scree'})
>>>ctree.discard(2)#如果删除的key不存在，也返回None
>>>ctree.discard(3)
>>>ctree.__delitem__(3)#但是，.__delitem__(key)则不同，如果key不存在，会报错。
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/abctree.py",line264,in__delitem__
self.remove(key)
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/bintree.py",line124,inremove
raiseKeyError(str(key))
KeyError:'3'
-根据key查找，并返回或返回备用值：.get(key[,d])。如果key在树中存在，则返回value,否则如果有d，则返回d值。O(log(n))
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>btree.get(2,"algorithm")
'phone'
>>>btree.get("python","algorithm")#没有key='python'的值，返回'algorithm'
'algorithm'
>>>btree.get("python")#如果不指定第二个参数，若查不到，则返回None
>>>
-判断树是否为空：is_empty().根据树数据的长度，如果数据长度为0,则为空。O(1)
看例子：
>>>ctree
BinaryTree({9:'scree'})
>>>ctree.clear()#清空数据
>>>ctree
BinaryTree({})
>>>ctree.is_empty()
True
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>btree.is_empty()
False
-根据key、value循环从树中取值：
>>.items([reverse])--按照(key,value)结构取值;
>>.keys([reverse])--key
>>.values([reverse])--value.O(n)
>>.iter_items(s,e[,reverse]--s,e是key的范围，也就是生成在某个范围内的key的迭代器O(n)
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>for(k,v)inbtree.items():
...printk,v
...
2phone
7computer
9scree
githubqiwsir
>>>forkinbtree.keys():
...printk
...
2
7
9
github
>>>forvinbtree.values():
...printv
...
phone
computer
scree
qiwsir
>>>for(k,v)inbtree.items(reverse=True):#反序
...printk,v
...
githubqiwsir
9scree
7computer
2phone
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',5:None,7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>for(k,v)inbtree.iter_items(6,9):#要求迭代6<=key<9的键值对数据
...printk,v
...
7computer
8eight
>>>
-删除数据并返回该值：
>>.pop(key[,d]),根据key删除树的数据，并返回该value，但是如果没有，并也指定了备选返回的d，则返回d，如果没有d，则报错；
>>.pop_item(),在树中随机选择(key,value)删除，并返回。
看例子：
>>>ctree=btree.copy()
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>ctree.pop(2)#删除key=2的数据，返回其value
'phone'
>>>ctree.pop(2)#删除一个不存在的key，报错
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/abctree.py",line350,inpop
value=self.get_value(key)
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/abctree.py",line557,inget_value
raiseKeyError(str(key))
KeyError:'2'
>>>ctree.pop_item()#随机返回一个(key,value),并已删除之
(7,'computer')
>>>ctree
BinaryTree({9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>ctree.pop(7,"sing")#如果没有，可以返回指定值
'sing'
-查找数据,并返回value：.set_default(key[,d])，在树的数据中查找key,如果存在，则返回该value。如果不存在，当指定了d,则将该（key,d）添加到树内；当不指定d的时候，添加(key,None).O(log(n))
看例子：
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>btree.set_default(7)#存在则返回
'computer'
>>>btree.set_default(8,"eight")#不存在，则返回后备指定值，并加入到树
'eight'
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>btree.set_default(5)#如果不指定值，则会加入None
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',5:None,7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>btree.get(2)#注意，.get(key)与.set_default(key[,d])的区别
'phone'
>>>btree.get(3,"mobile")#不存在的key,返回但不增加到树
'mobile'
>>>btree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
-根据key删除值
>>.remove(key),删除(key,value)
>>.remove_items(keys),keys是一个key组成的list,逐个删除树中的对应数据
看例子：
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',5:None,7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>ctree.remove_items([5,6])#key=6，不存在，报错
Traceback(mostrecentcalllast):
File"<stdin>",line1,in<module>
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/abctree.py",line271,inremove_items
self.remove(key)
File"/usr/local/lib/python2.7/site-packages/bintrees/bintree.py",line124,inremove
raiseKeyError(str(key))
KeyError:'6'
>>>ctree
BinaryTree({2:'phone',7:'computer',8:'eight',9:'scree','github':'qiwsir'})
>>>ctree.remove_items([2,7,'github'])#按照列表中顺序逐个删除
>>>ctree
BinaryTree({8:'eight',9:'scree'})
##以上只是入门的基本方法啦，还有更多内容，请移不到到文章开头的官方网站