Inspiriert von einer aktuellen Frage zu SO ...

Schreiben Sie eine Funktion, um einen Binärbaum im folgenden Format zu drucken:

   3
 /   \
1     5
 \   / \
  2 4   6

1. Die Ausgabe sollte aus einer Reihe von Knoten bestehen, gefolgt von einer Reihe von /und \Zeichen, die Beziehungen angeben, gefolgt von einer Reihe von Knoten usw.
2. Sie können davon ausgehen, dass alle Knoten als ein einzelnes Zeichen darstellbar sind.
3. Benachbarte Knoten auf der untersten Ebene sollten durch mindestens ein Leerzeichen voneinander getrennt sein, weiter oben liegende Knoten sollten entsprechend voneinander getrennt sein.
4. Knoten mit zwei Kindern sollten genau in der Mitte ihrer direkten Kinder platziert werden.
5. Die Schrägstriche in der Beziehung sollten in der Mitte zwischen dem Elternteil und dem entsprechenden Kind stehen (in beliebiger Reihenfolge).

Eingang:

Die Eingabe wird als Argument für Ihre Funktion bereitgestellt. Ich werde die genaue Struktur des Baums nicht spezifizieren, er muss jedoch als tatsächlicher Binärbaum verwendbar sein. Keine "Bäume werden in meinem Programm als Strings dargestellt, die zufällig der erwarteten Ausgabe entsprechen".

Sie können in einen Ausgabestream drucken oder eine Zeichenfolge zurückgeben, die die Ausgabe Ihrer Wahl enthält.

Punkte für kürzesten Code, aber ich würde eine vollständig funktionierende lange Lösung einer zu 90% funktionierenden kurzen Lösung vorziehen.

Update für das Kopfgeld:

Für das Kopfgeld nehme ich (Optimierer) leichte Änderungen vor:

• Die Eingabe kann über STDIN, ARGV oder ein Funktionsargument erfolgen.
• Die Ausgabe muss auf STDOUT (oder console.logfür JS) erfolgen
• Sie können beispielsweise davon ausgehen, dass die Eingabe in Form eines Arrays erfolgt. [1,2,3]oder[1 2 3]

Update 2 - Der Binärbaum sollte eigentlich ein binärer Suchbaum sein. Da ich dies anfangs nicht erwähnt habe, werde ich den Benutzern erlauben, das Konvertieren eines normalen Arrays in ein binäres Suchbaum-Array als separates Programm zu behandeln, und die endgültige Byteanzahl wird nur dafür sein, dass das Programm das Array als Argument aufnimmt und es ausgibt wie ein binärer Baum.

Fortran 77 - 1085 Zeichen

      subroutine q(u,t)
      implicit integer(i-z)
      character*33 f,g
      dimension t(u)
      m=ceiling(log(real(u))/log(2.))
      v=2**(m+1)-1
      do l=1,m
         n=2**(l-1)
         k=2**(m-l+2)-3
         w=(3+k)*2**(l-1)-k
         p=1+(v-w)/2
         if(l.ne.1)then
            write(f,'(A,I3,A)')'(A',p,',$)'
            print f,' '
            write(f,'(A5,I3,A3)')'(A3,A',k,',$)'
            do j=2**(l-1),2**l-1
               if(t(j/2).lt.0.or.t(j).lt.0)then
                  print f,'   ',' '
               elseif(mod(j,2).eq.0)then
                  print f,'  /',' '
               else
                  print f,' \ ',' '
               endif
            enddo
            print*
         endif
         write(f,'(A,I3,A)')'(A',p,',$)'
         print f,' '
         write(f,'(A5,I3,A3)')'(I3,A',k,',$)'
         write(g,'(A2,I3,A3)')'(A',k+3,',$)'
         do j=2**(l-1),2**l-1
            if(t(j).ge.0)then
               print f,t(j),' '
            else 
               print g,' '
            endif
         enddo
         print*
      enddo
      end

Der Baum wird im Eingabearray wie tgewohnt dargestellt: Wurzel bei 1, Wurzel-> links bei 2, Wurzel-> rechts bei 3 Wurzel-> links-> links bei 4 ...

Der Ausgang sollte in ein herkömmliches Terminal mit einer Tiefe von bis zu 5 Ebenen passen.

Ich verwende genau einen Schrägstrich zwischen jedem Knotenpaar, der in der Nähe der Spitze ziemlich albern aussieht, wenn es vier oder mehr Ebenen gibt. Ich erlaubte bis zu dreistellige Knoten.

Vollständiges Programm mit Kommentaren und einem Startgerüst:

      program tree

      parameter (l=8)          ! How many nodes to support
      dimension i(l)

c     Initialize the array to all empty nodes
      do j=1,l
         i(j)=-1
      end do
c     Fill in some values
      i(1)=3
      i(2)=1
      i(3)=5
      i(5)=2
      i(6)=4
      i(7)=7
c      i(14)=6
c      i(15)=8
c     Call the printing routine
      call q(l,i)

      stop
      end

c     Print an ASCII representation of the tree
c
c     u the length of the array containing the tree
c     t an integer array representing the tree.
c
c     The array contains only non-negative values, and empty nodes are
c     represented in the array with -1.
c
c     The printed representation uses three characters for every node,
c     and places the (back) slash equally between the two node-centers.
      subroutine q(u,t)
      implicit integer(i-z)
      character*33 f,g
      dimension t(u)
      m=ceiling(log(real(u))/log(2.)) ! maximum depth of the tree
      v=2**(m+1)-1              ! width needed for printing the whole tree
                                ! Optimized from 3*2**m + 1*((2**m)-1) at
                                ! the bottom level
      do l=1,m
         n=2**(l-1)             ! number of nodes on this level
         k=2**(m-l+2)-3         ! internode spacing
         w=(3+k)*2**(l-1)-k     ! width needed for printing this row
                                ! Optimized from 3*2**l + k*((2**l)-1) at
                                ! the bottom level
         p=1+(v-w)/2            ! padding for this row
c     Print the connecting lines associated with the previous level
         if(l.ne.1)then         ! Write the connecting lines
            write(f,'(A,I3,A)')'(A',p,',$)'
            print f,' '
            write(f,'(A5,I3,A3)')'(A3,A',k,',$)'
            do j=2**(l-1),2**l-1
               if(t(j/2).lt.0.or.t(j).lt.0)then
                  print f,'   ',' '
               elseif(mod(j,2).eq.0)then
                  print f,'  /',' '
               else
                  print f,' \ ',' '
               endif
            enddo
            print*
         endif
c     Print the nodes on this level
         write(f,'(A,I3,A)')'(A',p,',$)'
         print f,' '
         write(f,'(A5,I3,A3)')'(I3,A',k,',$)'
         write(g,'(A2,I3,A3)')'(A',k+3,',$)'
         do j=2**(l-1),2**l-1
            if(t(j).ge.0)then
               print f,t(j),' '
            else 
               print g,' '
            endif
         enddo
         print*
      enddo
      end

Ausgabe mit Eingabe entsprechend dem Beispiel:

$ ./a.out 
         3             
     /      \      
     1       5     
      \    /  \  
       2   4   7 

CJam, 100 99 Bytes

q~_,2b,)2\#:Q1@{_2$<Q(S*:T*TQ2/:Q@ts[N+_0@{@1$' >{2$St2$_Q3*&2/^_4$>"\/"=t}*@)}/;U*o]o1:U$>\2*\}h];

Die Eingabe muss eine Liste von Zeichen ohne ASCII-Steuerzeichen sein. Leere Knoten sind mit einem Leerzeichen gekennzeichnet. Es muss auch ein perfekter Binärbaum mit genau 2 ⁿ -1 Knoten sein.

Beispiel:

['6 '3 '7 '1 '4 '  '9 '0 '2 '  '5 '  '  '8 ' ]

Oder verwenden Sie einfach Zeichenfolgen:

"63714 902 5  8 "

Ausgabe:

                6              
            /       \          
        3               7      
      /   \               \    
    1       4               9  
   / \       \             /   
  0   2       5           8    

Erläuterung

q~                        " Read input. ";
_,2b,                     " Get tree height. ";
)2\#:Q                    " Get (displayed) tree width and save it in Q. ";
1@                        " Push X=1 and rotate the input to top. ";
{                         " Do: ";
    _2$<                  " Get first X characters from the input. ";
    Q(S*:T                " T = (Q-1) spaces. ";
    *                     " Separate the X characters by T. ";
    TQ2/:Q@t              " Put the string in the middle of T, and divide Q by 2. ";
    s                     " Concatenate everything into a string.
                            This is the line of node labels. ";
    [
        N+                " Append a newline. ";
        _                 " Duplicate. ";
        0@                " Push a 0 and rotate the original string to top. ";
        {                 " For each character: ";
            @             " Rotate the duplicate to top. ";
            1$' >         " Test if the current character is greater than a space. ";
            {             " If true: ";
                2$St      " Set the current character in the duplicate to space. ";
                2$        " Copy the current position I (the number initialized with 0). ";
                _Q3*&2/^  " Calculate I ^ ((I & (3*Q))>>1),
                            the position of the relationship character. ";
                _4$>      " Test if it is greater than the current position. ";
                "\/"=     " Select the relationship character. ";
                t         " Change the character in the duplicate. ";
            }*
            @)            " Increment the current position. ";
        }/
                          " The last two items are the line of relationship characters
                            and the tree width. ";
        ;                 " Discard the tree width. ";
        U*                " If it is the first line, empty the line of
                            relationship characters. ";
        o                 " Output. ";
    ]o                    " Output the line of node labels. ";
    1:U                   " Mark it not the first line. ";
    $>                    " Remove the first X characters from the input. ";
    \2*\                  " Multiply X by 2. ";
}h                        " ...while the input is not empty. ";
];                        " Discard everything in the stack. ";

Konvertierungsskript

[[0LL]W]
[q~{_a_:i={'0+}*}%La2*f+
_,,]z$
1$a+
{
    {
        1$1=1$1=>:T
        {
            ~@0=2 3$1=t
            @1@ta\+
        }*
        T
    }g
}*
0=1=a
{
    {
        (M\+:M;
        La[' LL]aer~
    }%
    _[' LL]a-
}g
];
M0+`-3<']+

Es akzeptiert entweder Zeichen oder einstellige Zahlen.

Beispiele (alle sind gleich):

['6 '7 '9 '3 '1 '2 '8 '4 '0 '5]
[6 7 9 3 1 2 8 4 0 5]
"6793128405"

Ausgabe:

['6 '3 '7 '1 '4 ' '9 '0 '2 ' '5 ' ' '8 ' ]

Es ist eine einfache kartesische Baumkonstruktion.

Python 2, 411 Bytes

import math
def g(a,o,d,l,b):
 if l<0:
    return
 c=2*b+1
 k=2*l+1
 o[k]=' '*b
 n=d-l
 p=1 if n==0 else 3*2**n-1
 o[k-1]=p/2*' '
 i=0
 for v in a[2**l-1:2**l*2-1]:
    v=' ' if v==None else v
    o[k]+=v+' '*c
    m=' ' if v==' ' else '/' if i%2==0 else '\\'
    o[k-1]+=m+max(1,b)*' ' if i%2==0 else m+p*' '
    i+=1

 g(a,o,d,l-1,c)
def f(a):
 d=int(math.log(len(a),2))
 o=['']*(d*2+2)
 g(a,o,d,d,0)
 print '\n'.join(o[1:])

Hinweis: Die erste Einrückungsstufe ist 1 Leerzeichen, die zweite ist eine Registerkarte.

Rufen Sie fmit einer Liste von Ein-Zeichen-Zeichenfolgen oder None's, z. f(['1',None,'3']). Die Liste darf nicht leer sein.

Dies sollte den Regeln für das Kopfgeld entsprechen.

Konverter-Skript:

Konvertiert und ordnet in das vom Binärbaumdrucker verwendete Format. Beispiel:

$ python conv.py [3,5,4,6,1,2]
['3', '1', '5', None, '2', '4', '6']

-

import sys

def insert(bt, i):
    if i < bt[0]:
        j = 0
    else:
        j = 1

    n = bt[1][j]
    if n == [None]:
        bt[1][j] = [i, [[None], [None]]]
    else:
        insert(bt[1][j], i)

def insert_empty(bt, i):
    if i == 0:
        return
    if bt == [None]:
        bt += [[[None], [None]]]

    insert_empty(bt[1][0], i - 1)
    insert_empty(bt[1][1], i - 1)

def get(l, level):
    if level == 0:
        if type(l) == list:
            return ([], l)
        else:
            return ([l], [])
    elif type(l) != list:
        return ([], [])

    res = []
    left = []

    for r, l in  [get(i, level - 1) for i in l]:
        res += r
        left += l

    return (res, left)

if __name__ == '__main__':
    l = eval(sys.argv[1])
    bt = [l[0], [[None], [None]]]
    map(lambda x: insert(bt, x), l[1:])

    depth = lambda l: 0 if type(l) != list else max(map(depth, l)) + 1
    d = (depth(bt) + 1) / 2

    insert_empty(bt, d - 1)

    flat = []
    left = bt
    i = 0
    while len(left) > 0:
        f, left = get(left, 1)
        flat += f

        i += 1

    for i in range(len(flat) - 1, -1, -1):
        if flat[i] == None:
            flat.pop()
        else:
            break

    flat = map(lambda x: None if x == None else str(x), flat)

    print flat

Beispiele:

Um diese auszuführen, sollten Sie die Hauptdatei bt.pyund die Konverterdatei haben conv.py.

$ python conv.py [3,5,4,6,1,2] | python -c 'import bt; bt.f(input())'
   3
  / \
 1   5
  \ / \
  2 4 6
$ python conv.py [5,4,3,7,9] | python -c 'import bt; bt.f(input())'
   5
  / \
 4   7
/     \
3     9
$ python conv.py [1,2,3,4,5,6] | python -c 'import bt; bt.f(input())'
                               1
                                       \
                                               2
                                                   \
                                                       3
                                                         \
                                                           4
                                                            \
                                                             5
                                                              \
                                                              6
$ python conv.py [6,5,4,3,2,1] | python -c 'import bt; bt.f(input())'
                                   6
                       /
               5
           /
       4
     /
   3
  /
 2
/
1

APL, 125 Zeichen

{⍵{x←⍵[0;d←⌈2÷⍨1⌷⍴⍵]←↑⍺
2 1∇{x[2↓⍳↑⍴x;(⍳d)+d×⍺-1]←⍵(⍺⍺⍣t←0≠⍴⍵)2↓x[;⍳d]
x[1;d+(⌈d÷4)ׯ1*⍺]←' /\'[t×⍺]}¨⍺[2 1]
x}' '⍴⍨2(×,*)≡⍵}

Beispiel:

{⍵{x←⍵[0;d←⌈2÷⍨1⌷⍴⍵]←↑⍺
2 1∇{x[2↓⍳↑⍴x;(⍳d)+d×⍺-1]←⍵(⍺⍺⍣t←0≠⍴⍵)2↓x[;⍳d]
x[1;d+(⌈d÷4)ׯ1*⍺]←' /\'[t×⍺]}¨⍺[2 1]
x}' '⍴⍨2(×,*)≡⍵}('1' ('2' ('3' ('4' ()()) ('5' ()())) ('6' ()('7' ()())))('8' ()('9' ('0' ()())())))

Hier getestet.

Ruby, 265 Bytes

def p(t);h=Math.log(t.length,2).to_i;i=-1;j=[];0.upto(h){|d|s=2**(h-d)-1;c=2**d;if d>0;m=' '*(s+s/2)+'I'+' '*(s-s/2);1.upto(d){m+=' '+m.reverse};w=i;puts m.gsub(/I/){|o|t[w+=1]?(w%2==0?'\\':'/'):' '};end;puts (0...c).map{' '*s+(t[i += 1]or' ').to_s+' '*s}*' ';};end

Die @ proudhaskeller-Version, 269 Bytes

def p(t);h=Math.log(t.length,2).to_i;i=-1;j=[];0.upto(h){|d|s=(z=2**(h-d))-1;c=2**d;if d>0;m=' '*(s+z/2)+'I'+' '*(s-z/2);1.upto(d){m+=' '+m.reverse};w=i;puts m.gsub(/I/){|o|t[w+=1]?(w%2==0?'\\':'/'):' '};end;puts (0...c).map{' '*s+(t[i += 1]or' ').to_s+' '*s}*' ';};end

Erklärung

Die ausführliche Version:

def p(t)
  depth = Math.log(t.length, 2).floor
  i = -1
  j = []
  (0..depth).each do |d|
    s = 2 ** (depth-d)-1
    c = 2 ** d

    if d > 0
      m = ' '*(s+s/2) + '|' + ' '*(s-s/2)
      w = i
      1.upto(d) { m += ' ' + m.reverse }
      puts m.gsub(/\|/) { |o| t[w+=1] ? (w%2==0 ? '\\' : '/') : ' ' }
    end

    puts (0...c).map{' '*s+(t[i += 1]or' ').to_s+' '*s}*' '
  end
end

Beispiel

n = nil
p([
  1, 2, 3, 4, 5,
  n, 7, 8, 9, 0,
  1, n, n, 4, 5,
  6, 7, 8, 9, 0,
  1, 2, 3, n, n,
  n, n, 8, 9, n,
  n
])

gibt:

               1               
          /         \          
       2               3       
    /     \               \    
   4       5               7   
 /   \   /   \           /   \ 
 8   9   0   1           4   5 
/ \ / \ / \ / \         / \    
6 7 8 9 0 1 2 3         8 9   

(Ich habe das Konvertierungsskript noch nicht geschrieben.)