计算大型数据集的python树高度

Posted 2021-04-25

我正在尝试获得一种有效的算法来计算Python中用于大型数据集的树的高度。我使用的代码适用于小型数据集，但是对于非常大的数据集需要花费很长时间（100,000个项目），所以我试图找出优化它的方法，但是我遇到了问题。对不起，如果它看起来像一个真正的新手问题，我对Python很新。

输入是列表长度和值列表，每个列表项指向其父项，列表项-1指示树的根。所以输入：

5

4 -1 4 1 1

答案是3 - 树是：（{key：1，children：[{key：3}，{key：4，children：[{key：0，{key：2}]}]}

这是我到目前为止的代码：

import sys, threading
sys.setrecursionlimit(10**7) # max depth of recursion
threading.stack_size(2**25)  # new thread will get stack of such size


class TreeHeight:
    def read(self):
            self.n = int(sys.stdin.readline())
            self.parent = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))

    def getChildren(self, node, nodes):
        parent = {'key': node, 'children': []}
        children = [i for i, x in enumerate(nodes) if x == parent['key']]
        for child in children:
            parent['children'].append(self.getChildren(child, nodes))
        return parent

    def compute_height(self, tree):
        if len(tree['children']) == 0:
            return 0
        else:
            max_values = []
            for child in tree['children']:
                max_values.append(self.compute_height(child))
            return 1 + max(max_values)


def main():
  tree = TreeHeight()
  tree.read()
  treeChild = tree.getChildren(-1, tree.parent)
  print(tree.compute_height(treeChild))

threading.Thread(target=main).start()

答案

首先，虽然python实际上是一种很棒的通用语言，但对大型数据集使用原始python并不是很有效。考虑使用pandas，NumPy，SciPy或许多伟大的alternatives之一。

第二，如果你关心树的高度，你的树就是一次写一次读。您只需更改读取输入的代码，不仅可以填充树，还可以测量高度。

当你不希望你的树在创建后改变时，这种态度是有道理的

另一答案

使用DFS可以避免递归调用中的堆栈溢出。在遍历期间使用标记来了解级别的结束。

from collections import defaultdict

def compute_height(root, tree):
   q = ListQueue()

   q.enqueue(root)
   q.enqueue('$')
   height = 1

    while not q.isEmpty():
        elem  = q.dequeue()

        if elem =='$' and not q.isEmpty():
            elem = q.dequeue()
            height+=1
            q.enqueue('$')
        for child in tree[elem]:
            q.enqueue(child)

    return height


tree = defaultdict(list)
parents = [4, -1, 4, 1, 1]

for node,parent in enumerate(parents):
    tree[parent].append(node)

root = tree.pop(-1)[0]

print(compute_height(root, tree))