Есть ли предложения по библиотекам Python, которые могут искать заданное поддерево (по последовательности узлов и полю данных узла) в другом дереве?

На чтение 4 мин Опубликовано 10.10.2024

Вопрос или проблема

Я сейчас ищу библиотеку на Python, которая имеет возможность искать поддерево, задавая последовательность узлов, из другого (намного более глубокого и большого) дерева. Например, если у меня есть структура дерева (в этом примере это файловая система, но я бы хотел быть более общим, так что подумайте о различных IoT-устройствах, подключённых в структуре дерева, с разными именами и статусами, такими как “Занято” / “Свободно”). Вот пример:

├─ node_modules/
│  ├─ new_folder/
│  │  ├─ new_file
│  ├─ new_file
├─ public/
│  ├─ favicon.ico
│  ├─ index.html
│  ├─ robots.txt
├─ src/
│  ├─ index.css
│  ├─ index.js
├─ .gitignore
├─ package.json
├─ README.md

Теперь я хотел бы узнать, существует ли последовательность “src/index.css”, а также оба “src” и “index.css” имеют создателя по имени “John Doe”.

Спасибо!

Библиотека на Python, которая могла бы:

Создавать дерево по заданным узлам и их отношениям.
Искать поддерево, задавая последовательность узлов, и статус узла (например, “Занято” / “Свободно”).
Изменять статус узла, например “Занято” / “Свободно”.
Модифицировать структуру дерева.
Удалять структуру дерева / поддерево.

Ответ или решение

Для решения вашей задачи, рекомендую обратить внимание на следующие библиотеки Python, которые могут помочь в работе с деревьями и позволят реализовать все необходимые функции, которые вы описали:

anytree – это высокая библиотека для работы с деревьями. Она предоставляет простой и интуитивно понятный интерфейс для создания, поиска и модификации деревьев. Вы можете строить дерево, задавая узлы и их отношения, а также искать поддеревья по последовательности узлов.

Установка:
```
pip install anytree
```
Пример использования:
```
from anytree import Node, RenderTree, find

# Создание дерева
root = Node("root")
src = Node("src", parent=root, creator="John Doe")
Node("index.css", parent=src, creator="John Doe")
Node("node_modules", parent=root)
Node("public", parent=root)

# Поиск узла
result = find(src, lambda node: node.name == "src" and getattr(node, 'creator', None) == "John Doe")
if result:
   print("Часть дерева обнаружена:", result)
```
Ete3 – это мощная библиотека для анализа и визуализации иерархических структур. Эта библиотека позволяет работать с климатическими деревьями и другими сложными структурами. Хотя она может быть несколько избыточной для ваших нужд, она предоставляет множество возможностей для манипуляций с деревом.

Установка:
```
pip install ete3
```
Пример создания и поиска:
```
from ete3 import Tree

# Создание дерева
tree = Tree("(root, (src, (index.css)))")

# Поиск поддерева
subtree = tree.search_nodes(name="src")
for node in subtree:
   if node.name == "src" and node.get_attributes()["creator"] == "John Doe":
       print("Поддерево найдено:", node)
```

Data Structures – если готовые библиотеки не подходят, вы можете создать свою собственную структуру дерева. Это может быть полезно для надежного управления состояниями узлов и их атрибутами.

Пример реализации:

class TreeNode:
   def __init__(self, name, creator=None):
       self.name = name
       self.creator = creator
       self.children = []
       self.status = "Free"

   def add_child(self, child):
       self.children.append(child)

   def find(self, sequence):
       if sequence[0] != self.name:
           return None
       if len(sequence) == 1:
           return self
       for child in self.children:
           result = child.find(sequence[1:])
           if result:
               return result
       return None

# Использование
root = TreeNode("root")
src = TreeNode("src", "John Doe")
index_css = TreeNode("index.css", "John Doe")
root.add_child(src)
src.add_child(index_css)

result = root.find(["src", "index.css"])
if result:
   print("Часть дерева обнаружена:", result.name, "с создателем:", result.creator)

Эти подходы предоставят вам необходимые инструменты для работы с деревьями и поиска поддеревьев на основе заданных условий. Выберите библиотеку или подход, который наиболее соответствует вашим требованиям, и адаптируйте код под свои нужды. Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется помощь в реализации, пожалуйста, дайте знать!