大树 Python 包

Python 的树结构实现及方法，集成了列表、字典、pandas 和 polars DataFrame。

它具有 Python 风格，易于学习并可扩展到多种工作流。

----

组件

Big Tree 由三部分组成：树（Tree）、二叉树（Binary Tree）和有向无环图（DAG）实现。

对于树的实现，有12个主要组件。

🌺 节点
`BaseNode，可扩展类

Node，带节点名称属性的 BaseNode


🎄 树

Tree，Node 的包装器，提供构建、迭代、查询及导出整个树结构的高级 API


✨ 构建树

从 Node，使用父节点和子节点构造器


   从 str，使用树形展示或 Newick 字符串表示法
   从 list，使用路径或父子元组
   从嵌套字典，使用路径-属性键值对或递归结构
   从pandas DataFrame，使用路径或父子列
   从polars DataFrame，使用路径或父子列
   从交互式UI
   使用路径字符串向现有树添加节点
   使用字典、pandas DataFrame或polars DataFrame，通过路径向现有树添加节点和属性
   使用字典、pandas DataFrame或polars DataFrame，通过节点名仅向现有树添加属性
➰ 遍历树
   先序遍历
   后序遍历
   层序遍历
   层序分组遍历
   之字形遍历
   之字形分组遍历
🧩 解析树
   获取节点间的共同祖先
   获取从一个节点到另一个节点的路径
📝 修改树
   复制节点从某位置到目标位置
   移动节点从某位置到目标位置
   移动并替换节点从某位置到目标位置
   从一棵树复制节点到另一棵树
   复制并替换节点从一棵树到另一棵树
📌 查询树
   使用树查询语言过滤树
🔍 树搜索
   根据名称、部分路径、相对路径、属性值、用户定义条件查找多个节点
   根据名称、部分路径、相对路径、完整路径、属性值、用户定义条件查找单个节点
   根据用户定义条件查找多个子节点
   根据名称、用户定义条件查找单个子节点
🔧 辅助函数

克隆树为另一种Node类型


   获取子树（不同根的小树）
   修剪树（相同根的小树）
   获取两棵树之间的差异
📊 绘制树
   增强Reingold-Tilford算法以获取树结构的(x, y)坐标
   使用matplotlib绘制树（可选依赖）
🔨 导出树
   以垂直或水平方向打印到控制台
   导出为 Newick 字符串表示法、字典、嵌套字典、pandas DataFrame 或 polars DataFrame
   导出树为 dot 格式（可保存为 .dot、.png、.svg、.jpeg 文件）
   导出树为 Pillow（可保存为 .png、.jpg）
   导出树为 Mermaid 流程图（可在 .md 文件中显示）
   导出树为 Pyvis 网络（可显示交互式 .html）
✔️ 工作流程
   树演示的示例工作流程！

--------
对于 二叉树 实现，有 4 个主要组件。
二叉节点继承自节点，因此树实现中的组件在二叉树中也可用。

🌿 节点

BinaryNode，符合二叉树规则的节点


🎄 二叉树

BinaryTree，围绕 BinaryNode 的封装，提供构建、遍历、查询和导出整棵树的高级 API


✨ 构建二叉树
   从 列表 构建，使用扁平化列表结构
➰ 遍历二叉树
   中序遍历

-----
对于 有向无环图（DAG） 实现，有 6 个主要组件。

🌼 节点

DAGNode，用于构建有向无环图（DAG）的可扩展类


🎄 有向无环图

DAG，围绕 DAGNode 的封装，提供构建、导出和遍历整个 DAG 的高级 API


✨ 构建 DAG
   从 列表 构建，包含父子元组
   从 嵌套字典 构建
   从 pandas DataFrame 构建
➰ 遍历 DAG
   通用遍历方法
🧩 解析 DAG
   获取从一个节点到另一个节点的可能路径
🔨 导出 DAG
   导出为 列表、字典 或 pandas DataFrame
   将 DAG 导出为 dot（可以保存为 .dot、.png、.svg、.jpeg 文件）

-----
安装

bigtree 需要 Python 3.10 及以上版本。安装 bigtree 有两种方式，使用 pip（推荐）或 conda。

`a) 使用 pip 安装`

#### 基本安装

要安装 bigtree，在命令提示符中运行以下命令：

$ pip install bigtree

#### 安装可选依赖项

bigtree 有许多可选依赖项，可以使用 “extras” 语法安装。

$ pip install 'bigtree[extra_1, extra_2]'


额外包的示例包括：

all：包含所有可选依赖

image：用于导出树为图片

matplotlib：用于绘制树

pandas：用于 pandas 方法

polars：用于 polars 方法

query：用于树查询方法

vis：用于 pyvis 可视化

对于 image

 额外依赖，您可能需要安装更多插件。
$ brew install gprof2dot  # for MacOS
$ conda install graphviz  # for Windows
b) 使用 conda 安装

要使用 conda 安装 bigtree`，请在命令提示符中运行以下命令：

$ conda install -c conda-forge bigtree

-----

Star History

--- Tranlated By Open Ai Tx | Last indexed: 2025-12-16 ---