ЛР_3

.gitignore

+__pycache__/
\ No newline at end of file

lab_3/README.md

+# Лабораторная работа №2. Построение бинарного дерева
+
+### 1.1 Постановка задачи
+
+Разработайте программу на языке Python, которая будет строить бинарное дерево (дерево, в каждом узле которого может быть только два потомка). Отображение результата в виде словаря (как базовый вариант решения задания). Далее исследовать другие структуры, в том числе доступные в модуле `collections` в качестве контейнеров для хранения структуры бинарного дерева. 
+
+Необходимо реализовать рекурсивный вариант `gen_bin_tree`
+
+Алгоритм построения дерева должен учитывать параметры, переданные в качестве аргументов функции. Пример: 
+
+```python
+def gen_bin_tree(height=<number>, root=<number>):
+    pass
+```
+
+Если параметры были переданы, то используются они. В противном случае используются параметры, указанные в варианте.
+
+Дерево должно обладать следующими свойствами:
+
+- В корне дерева (root) находится число, которое задает пользователь (индивидуально для студента).
+- Высота дерева (height) задается пользователем (индивидуально для студента).
+- Левый (left leaf) и правый потомок (right leaf) вычисляется с использованием алгоритмов, индивидуальных для каждого студента в группе и приведен ниже.
+
+>Мой порядковый номер в подгруппе - 9: 
+`Root = 9; height = 6, left_leaf = root*2+1, right_leaf = 2*root-1`.
+
+### 1.2 Код программы
+
+Была написана функция `gen_bin_tree`, создающая двоичное дерево в виде вложенного словаря.
+В качестве ключа используется значение узла, а значение - список из двух поддеревьев: левого и правого.
+Каждое поддерево, в свою очередь, оформляется в таком же виде - словарь, где ключом является значение узла, а значением список его потомков.
+
+- Если высота дерева равна 0, возвращается пустой словарь `{}`
+- Если высота дерева равна 1, создаётся лист `{value: []}`.
+- Для вычисления значений потомков используются заданные правила:
+левый потомок вычисляется как `2 * root + 1`, правый - `2 * root - 1`.
+
+Рекурсивные вызовы функции выполняются до достижения заданной высоты дерева.
+Функция возвращает вложенный словарь, описывающий полную структуру двоичного дерева.
+
+func.py:
+```python
+'''Мой номер п/п в подгруппе - 9'''
+
+def gen_bin_tree(height: int = 6, root: int = 9) -> dict:
+    """
+    Строит дерево в виде словаря {root: [left_subtree, right_subtree]},
+    лист дерева представлен как {value: []}.
+    Правила детей: left = 2 * root + 1, right = 2 * root - 1.
+    
+    Аргументы:
+    height - высота дерева, тип int (по умолчанию 6),
+    root - значение корня дерева, тип int (по умолчанию 9).
+    """
+    if height <= 0:
+        '''Нет узла — пустое дерево'''
+        return {}
+    if height == 1:
+        '''Лист'''
+        return {root: []}
+
+    left = 2 * root + 1
+    right = 2 * root - 1
+
+    '''Рекурсивный вызов для левого и правого поддеревьев
+    с уменьшением высоты на 1
+    '''
+    left_sub = gen_bin_tree(height - 1, left)
+    right_sub = gen_bin_tree(height - 1, right)
+
+    return {root: [left_sub, right_sub]}
+
+```
+
+Также были написаны юнит-тесты, тестирующие функцию `gen_bin_tree`. Функция `assertEqual()` сравнивает результат работы функции с ожидаемым ответом.
+
+test.py:
+```python
+import unittest
+from func import gen_bin_tree
+
+
+# Тесты
+class TestMath(unittest.TestCase):
+    def test_1(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(), {9: [{19: [{39: [{79: [{159: [{319: []}, {317: []}]}, {157: [{315: []}, {313: []}]}]}, {77: [{155: [{311: []}, {309: []}]}, {153: [{307: []}, {305: []}]}]}]}, {37: [{75: [{151: [{303: []}, {301: []}]}, {149: [{299: []}, {297: []}]}]}, {73: [{147: [{295: []}, {293: []}]}, {145: [{291: []}, {289: []}]}]}]}]}, {17: [{35: [{71: [{143: [{287: []}, {285: []}]}, {141: [{283: []}, {281: []}]}]}, {69: [{139: [{279: []}, {277: []}]}, {137: [{275: []}, {273: []}]}]}]}, {33: [{67: [{135: [{271: []}, {269: []}]}, {133: [{267: []}, {265: []}]}]}, {65: [{131: [{263: []}, {261: []}]}, {129: [{259: []}, {257: []}]}]}]}]}]})
+
+    def test_2(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(3, 4), {4: [{9: [{19: []}, {17: []}]}, {7: [{15: []}, {13: []}]}]})
+
+    def test_3(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(4, 5), {5: [{11: [{23: [{47: []}, {45: []}]}, {21: [{43: []}, {41: []}]}]}, {9: [{19: [{39: []}, {37: []}]}, {17: [{35: []}, {33: []}]}]}]})
+
+    def test_4(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(4, 3), {3: [{7: [{15: [{31: []}, {29: []}]}, {13: [{27: []}, {25: []}]}]}, {5: [{11: [{23: []}, {21: []}]}, {9: [{19: []}, {17: []}]}]}]})
+
+    def test_5(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(0, 3), {})
+
+    def test_6(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(1, 10), {10:[]})
+
+    def test_7(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(2, 2), {2: [{5:[]}, {3: []}]})
+
+# Запуск тестов
+unittest.main(argv=[''], verbosity=2, exit=False)
+```
+
+### 1.3 Результаты работы
+
+```
+test_1 (__main__.TestMath.test_1) ... ok
+test_1 (__main__.TestMath.test_1) ... ok
+test_2 (__main__.TestMath.test_2) ... ok
+test_2 (__main__.TestMath.test_2) ... ok
+test_3 (__main__.TestMath.test_3) ... ok
+test_4 (__main__.TestMath.test_4) ... ok
+test_3 (__main__.TestMath.test_3) ... ok
+test_4 (__main__.TestMath.test_4) ... ok
+test_4 (__main__.TestMath.test_4) ... ok
+test_5 (__main__.TestMath.test_5) ... ok
+test_6 (__main__.TestMath.test_6) ... ok
+test_7 (__main__.TestMath.test_7) ... ok
+
+----------------------------------------------------------------------
+Ran 7 tests in 0.002s
+
+OK
+```
+
+## Трофимцова Екатерина, 2 курс, группа ИВТ-1, подгруппа 2
\ No newline at end of file

lab_3/func.py

+'''Мой номер п/п в подгруппе - 9'''
+
+def gen_bin_tree(height: int = 6, root: int = 9) -> dict:
+    """
+    Строит дерево в виде словаря {root: [left_subtree, right_subtree]},
+    лист дерева представлен как {value: []}.
+    Правила детей: left = 2 * root + 1, right = 2 * root - 1.
+    
+    Аргументы:
+    height - высота дерева, тип int (по умолчанию 6),
+    root - значение корня дерева, тип int (по умолчанию 9).
+    """
+    if height <= 0:
+        '''Нет узла — пустое дерево'''
+        return {}
+    if height == 1:
+        '''Лист'''
+        return {root: []}
+
+    left = 2 * root + 1
+    right = 2 * root - 1
+
+    '''Рекурсивный вызов для левого и правого поддеревьев
+    с уменьшением высоты на 1
+    '''
+    left_sub = gen_bin_tree(height - 1, left)
+    right_sub = gen_bin_tree(height - 1, right)
+
+    return {root: [left_sub, right_sub]}

lab_3/test.py

+import unittest
+from func import gen_bin_tree
+
+
+# Тесты
+class TestMath(unittest.TestCase):
+    def test_1(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(), {9: [{19: [{39: [{79: [{159: [{319: []}, {317: []}]}, {157: [{315: []}, {313: []}]}]}, {77: [{155: [{311: []}, {309: []}]}, {153: [{307: []}, {305: []}]}]}]}, {37: [{75: [{151: [{303: []}, {301: []}]}, {149: [{299: []}, {297: []}]}]}, {73: [{147: [{295: []}, {293: []}]}, {145: [{291: []}, {289: []}]}]}]}]}, {17: [{35: [{71: [{143: [{287: []}, {285: []}]}, {141: [{283: []}, {281: []}]}]}, {69: [{139: [{279: []}, {277: []}]}, {137: [{275: []}, {273: []}]}]}]}, {33: [{67: [{135: [{271: []}, {269: []}]}, {133: [{267: []}, {265: []}]}]}, {65: [{131: [{263: []}, {261: []}]}, {129: [{259: []}, {257: []}]}]}]}]}]})
+
+    def test_2(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(3, 4), {4: [{9: [{19: []}, {17: []}]}, {7: [{15: []}, {13: []}]}]})
+
+    def test_3(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(4, 5), {5: [{11: [{23: [{47: []}, {45: []}]}, {21: [{43: []}, {41: []}]}]}, {9: [{19: [{39: []}, {37: []}]}, {17: [{35: []}, {33: []}]}]}]})
+
+    def test_4(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(4, 3), {3: [{7: [{15: [{31: []}, {29: []}]}, {13: [{27: []}, {25: []}]}]}, {5: [{11: [{23: []}, {21: []}]}, {9: [{19: []}, {17: []}]}]}]})
+
+    def test_5(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(0, 3), {})
+
+    def test_6(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(1, 10), {10:[]})
+
+    def test_7(self):
+        self.assertEqual(gen_bin_tree(2, 2), {2: [{5:[]}, {3: []}]})
+
+# Запуск тестов
+unittest.main(argv=[''], verbosity=2, exit=False)
\ No newline at end of file