Apuntes_Python/03_arbol_binario/arbol_binario.py

#!/usr/bin/env python
"""
    Clase Arbol Binario
"""
from collections import deque
from math import inf
import subprocess


class Nodo:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.left = None
        self.right = None



# ./01_valores_lejanos_primero.py
def ValoresLejanosPrioridad(self):
    """
    retorna valor de nodos priorizando profundidad a nivel (de izquierda a derecha)
    usando recursividad y desempaquetado de lista (operador '*')
    """
    if self is None:
        return []
    val_izq = ValoresLejanosPrioridad(self.left)
    val_der = ValoresLejanosPrioridad(self.right)
    return [self.val, *val_izq, *val_der]


def ValoresLejanosPrioridad2(self):
    """
    retorna valor de nodos priorizando profundidad a nivel (de izquierda a derecha)
    usando recursividad, sumando las listas retornadas en cada recursión
    """
    if self is None:
        return []
    val_izq = ValoresLejanosPrioridad2(self.left)
    val_der = ValoresLejanosPrioridad2(self.right)
    return [self.val] + val_izq + val_der


def ValoresLejanosPrioridad3(self):
    """
    retorna valor de nodos priorizando profundidad a nivel (de izquierda a derecha)
    usando una lista como pila (lifo)
    """
    pila = [self]
    valores = []
    if self == None:
        return []
    while pila:
        actual = pila.pop()
        valores.append(actual.val)
        if actual.right:
            pila.append(actual.right)
        if actual.left:
            pila.append(actual.left)
    return valores


# ./02_valores_nivel_primero.py
def ValoresPrioridadNivel(self):
    """
    retorna valor de nodos de un arbol binario
    priorizando nivel (de izquierda a derecha)
    usando una lista como cola/fila* (fifo)
        *cola (from collections import deque)
    """
    cola = deque([self])
    valores = []
    if self == None:
        return []
    while cola:
        actual = cola.popleft()
        valores.append(actual.val)
        if actual.left:
            cola.append(actual.left)
        if actual.right:
            cola.append(actual.right)
    return valores


def ValoresPrioridadNivel2(self):
    """
    retorna valor de nodos de un arbol binario
    priorizando nivel (de izquierda a derecha)
    usando una lista y pop(0)* (fifo)
        *adelanta los indices un valor
    """
    cola = [self]
    valores = []
    if self == None:
        return []
    while cola:
        actual = cola.pop(0)
        valores.append(actual.val)
        if actual.left:
            cola.append(actual.left)
        if actual.right:
            cola.append(actual.right)
    return valores


# ./03_arbol_incluye.py
def ArbolIncluye(self, valor):
    """
    retorna booleano según existencia en árbol binario
    del valor consultado, utilizando recursión
    """
    if self is None:
        return False
    if self.val == valor:
        return True
    return ArbolIncluye(self.left, valor) or ArbolIncluye(self.right, valor)


def ArbolIncluye2(self, valor):
    """
    retorna booleano según existencia en árbol binario
    del valor consultado utilizando una cola o fila(fifo)
    """
    if self is None:
        return False
    cola = deque([self])
    while cola:
        actual = cola.popleft()
        if actual.val == valor:
            return True
        if actual.left:
            cola.append(actual.left)
        if actual.right:
            cola.append(actual.right)
    return False


# ./04_suma_valores.py
def SumaValores(self):
    """
    retorna la suma de todos los valores del árbol binario
    recursivamente.
    """
    if self is None:
        return 0
    return self.val + SumaValores(self.left) + SumaValores(self.right)


def SumaValores2(self):
    """
    retorna la suma de todos los valores del árbol binario
    """
    if self is None:
        return 0
    cola = deque([self])
    suma = 0
    while cola:
        actual = cola.popleft()
        suma += actual.val
        if actual.left:
            cola.append(actual.left)
        if actual.right:
            cola.append(actual.right)
    return suma


def SumaValores3(self):
    """
    retorna la suma de todos los valores del árbol binario
    reutiliza la función ValoresNivelPrioridad()
    """
    valores = ValoresPrioridadNivel(self)
    suma_valores = sum(valores)
    return suma_valores



# ./05_valor_minimo.py
def ValorMinimo(self):
    """
    retorna el valor mínimo en árbol binario usando recursividad
    """
    if self is None:
        return inf
    min_izq = ValorMinimo(self.left)
    min_der = ValorMinimo(self.right)
    return min(self.val, min_izq, min_der)


def ValorMinimo2(self):
    """
    retorna el valor mínimo en árbol binario usando una cola/fila(fifo)
    """
    minimo = inf 
    cola = deque([self])
    while cola:
        actual = cola.popleft()
        if actual.val < minimo:
            minimo = actual.val
        if actual.left:
            cola.append(actual.left)
        if actual.right:
            cola.append(actual.right)
    return minimo


def ValorMinimo3(self):
    """
    retorna el valor mínimo en árbol binario, reutiliza
    funcion ValoresPrioridadNivel
    """
    valores = ValoresPrioridadNivel(self)
    minimo = min(valores)
    return minimo



# 06_suma_mayor_rutas.py
def SumaMayorDeRutas(self):
    """
    retorna la mayor suma de los valores de las rutas(root-leaf)
    del árbol binario, usando recursividad
    """
    if self is None:
        return -inf
    if self.left is None and self.right is None:
        return self.val
    mayor = max(SumaMayorDeRutas(self.left), SumaMayorDeRutas(self.right))
    return self.val + mayor


def SumaMayorDeRutas2(self):
    """
    retorna la mayor suma de los valores de las rutas(root-leaf)
    del árbol binario, usando recursividad
    """
    if self is None:
        return float('-inf')
    if self.left is None and self.right is None:
        return self.val
    mayor = max(SumaMayorDeRutas2(self.left), SumaMayorDeRutas2(self.right))
    return self.val + mayor

if __name__ == '__main__':
   subprocess.call(["python", "./01_valores_lejanos_primero.py"]) 
   subprocess.call(["python", "./02_valores_nivel_primero.py"])
   subprocess.call(["python", "./03_arbol_incluye.py"])
   subprocess.call(["python", "./04_suma_valores.py"])
   subprocess.call(["python", "./05_valor_minimo.py"]) 
   subprocess.call(["python", "./06_suma_mayor_rutas.py"])