数据结构の学习（M）：可视化一棵二叉树

 学习树的时候，我们有一个最大的疑惑，就是如何可视化一颗二叉树。因为你总不可能指望永远在嵌套列表中看出一颗树出来。我们希望更直观一些，就像上面那副图一样，简单漂亮。这正是笔者在学习树开始时干的第一件事。

不幸的是，笔者的博客将不会有完整代码（示范代码除外），所有代码均已上传到码云上。如果时间和精力允许的话，强烈建议你根据思路，手动写一遍，相信你会感觉到全身毛孔舒张而不是想砸电脑的快感。

很棒，我们首先介绍一个小巧精致的python自带的绘图工具，Turtle。如果你还不熟悉它的话，你可以花几分钟了解官方英文文档。在你了解了主要函数之后，我简单介绍一下执行流程：

1）实例化turtle类，设置画布大小和背景。设置为penup模式（抬起画笔），设置绘图速度（一般的是norma），设置光标（当然是可爱的turtle啦）；

2）设置起点，设置为pendown模式（放下画笔），有两种方法画直线，一种是用goto函数直线前进到终点。另一种是先设置方向setheading，再forward到终点。还有一些比如画圆circle，写字write函数也经常用到；

3）完成绘图后一定要执行turtle.done()

是不是很简单呢? 

我们画二叉树的主要方法是递归。我们从根节点开始，先遍历左子树，再遍历右子树。这是典型的前序遍历，但我们在这里不作介绍。另外画树也很有技巧，如果你是一个画家，你会花很多时间去让的你的作品美观，但是作为程序员，我们希望用最简洁最直观的方式去实现它的功能。我们可以写一个画节点函数draw_node，它可以在一个特定坐标（x,y）去画一个圆，turtle画圆是从边缘某个点逆时针画圆的，比如这里我们可以设置为圆的正下方最低点。然后在圆中间写上字符数据。之后我们实现一个画树枝的函数draw_branch，它的 作用是从某一点（比如圆的最低点）向左或向右沿特定方向画一条线段，你可以设置它的粗细和颜色。但是如果你让树每一个深度的树枝张开角度一样的话，那么结果一定不会让你高兴，下面节点会重合，因此我们需要让树枝张开的角度随着深度加深适当减小一些，当然你也可以让树枝变短一些。这实际是一个几何题，当然，不必花太多时间纠结。我们还可以用一个字典去记录所有节点的坐标，这样的话，我们后面可以将树的遍历路径画出来，这想法是不是很不错！

思路如下：

1）我们先定义printTree类，然后依次完成draw_branch，draw_node基础函数：

2）我们定义一个函数draw_binary_tree。从根节点开始遍历，终止条件是node==None。我们设置一个整数变量level记录树的深度，先画一个节点，然后看它有没有左子树，如果有的话，先把树枝画出来，递归调用draw_binary_tree，传入的是左子节点。右边也是一样。

 

最后你就可以得到一个海龟画的树了。这是动画

希望本博客对你有帮助。