Python中的二叉树

我必须用Python实现一个二叉树。树的一个节点具有多个属性。我的要求之一是最低限度的内存使用，特别是数据结构的开销

所以我的问题是，不同的实现方式会产生多少开销。我考虑使用一个字典，其中一个键对于子节点是“left”，另一个键是“right”。另一种方法是为子类使用属性为“left”和“right”的类

这两种选择是否有明显的优点或缺点？还是有更好的选择

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我必须使用Pythons标准库，我使用的是python3.5。

Python

dicts

很重，内存也很丰富。如果您利用以下优势，则不需要动态属性的类可以相对轻量级：

默认情况下，类的实例具有属性的字典 存储这会为实例很少的对象浪费空间 变量。在创建大型应用程序时，空间消耗可能会变得非常严重 实例数

可以通过在类中定义

\uuuuuuuu插槽

来覆盖默认值 定义。

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu

声明采用一系列实例 变量，并在每个实例中保留足够的空间来容纳 每个变量的值。由于

\uuuu dict\uuuu

不可用，因此节省了空间 为每个实例创建

考虑：

In [1]: class Node(object):
   ...:     __slots__ = ('left', 'right','data')
   ...:     def __init__(self, left, right, data):
   ...:         self.left = left
   ...:         self.right = right
   ...:         self.data = data
   ...:

In [2]: n = Node(None, None, None)

In [3]: d = {}

In [4]: import sys

In [5]: sys.getsizeof(n)
Out[5]: 64

In [6]: sys.getsizeof(d)
Out[6]: 288

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我认为您可以使用class、dictionary和namedtuple来实现它

如果要使用类：

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

import sys
b = BNode(5)
sys.getsizeof(b)

这将在使用python 3.5.2的PC上返回56。 如果我们想对其进行优化，我们将添加_uslot _u属性

class BNode(object):
    __slot__ = ('val','left','right')
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.left = None
        self.right = None

b = BNode(5)

这也会在我的电脑上返回56

如果要使用字典：

node_dict = {'left':None, 'right':None, 'val':5}
sys.getsizeof(node_dict)

这将在我的电脑上返回288

还有另一种选择：使用namedtuple

from collections import namedtuple
BNode = namedtuple('BNode', ['val','left','right'])
b = BNode(5, None, None)
sys.getsizeof(b)

这将在我的电脑上返回76

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根据上面的代码，我认为我们应该使用带有类的uuu slot uuu来实现您的代码，以考虑内存限制。

@PeterWood如果是这样的话，我很高兴sorry@PeterWood当提到其他网站时，指出要清楚，与

class

和

dict

相比，

namedtuple

是不可变的。在uuu slot的文档中，描述了属性存储在字典中。但在第一个示例中，节点使用的内存与第二个示例中的节点相同。Python有什么改进吗？插槽总是比字典解决方案好吗？如果是这样的话，为什么还要使用字典呢？@matthias gilch当有很多实例时，内存效率非常高。目前，只有一个实例。