打印给定级别的叶节点

有时候我们需要在一个树里面打印出给定级别的叶节点，比如在一个目录树中，我们可能只需要打印出第三级目录下的所有叶节点。这篇文章将介绍如何用 Python 实现这一功能。

算法原理

为了打印出给定级别的叶节点，我们需要遍历整个树，并且记录每个节点的级别和它是否是叶节点。我们可以用一个字典来记录每个节点的级别和它的子节点，key 为节点的 ID，value 是一个列表，其中第一个元素是节点的级别，第二个元素是节点的子节点列表。

tree = {
    1: [0, [2, 3]],
    2: [1, [4, 5]],
    3: [1, [6]],
    4: [2, []],
    5: [2, []],
    6: [2, [7, 8]],
    7: [3, []],
    8: [3, []]
}

在上面的例子中，根节点的 ID 是 1，它的级别是 0，子节点是 2 和 3。节点 2 的级别是 1，子节点是 4 和 5。

在遍历整个树的过程中，我们需要对每个节点进行判断，如果是叶节点并且级别符合要求，就打印出来。如果不是叶节点，就递归遍历它的子节点。

Python 代码实现

下面是用 Python 实现的打印给定级别的叶节点的代码：

def print_tree(tree, level):
    for node, data in tree.items():
        node_level, children = data
        if node_level == level and not children:
            print(node)
        elif children:
            print_tree({c: tree[c] for c in children}, level)

该函数接受两个参数：一个字典表示树的结构，一个整数表示要打印的叶节点的级别。在函数内部，我们首先遍历整个树，并且获取每个节点的级别和子节点列表。然后，对每个节点进行判断：

• 如果节点的级别等于给定的级别，并且它没有子节点，就打印出来。
• 如果节点有子节点，就递归调用 print_tree 函数，把它的子节点作为参数传入。

下面是示例代码，演示如何遍历一个目录树，并且打印出第三级目录下的所有文件：

import os

def scan_dirs(start, level=0):
    tree = {}
    for root, dirs, files in os.walk(start):
        if level == 0:
            node = os.path.abspath(root)
            tree[node] = [0, []]
        else:
            base = os.path.basename(root)
            parent = os.path.abspath(os.path.join(root, ".."))
            if parent not in tree:
                tree[parent] = [level-1, []]
            node = os.path.abspath(root)
            tree[node] = [level, []]
            tree[parent][1].append(node)

        for f in files:
            path = os.path.abspath(os.path.join(root, f))
            tree[node][1].append(path)

    return tree

tree = scan_dirs('.')
print_tree(tree, 2)

该程序会遍历当前目录及其子目录，并且构建一个树的结构。然后，它调用 print_tree 函数打印出第三级目录下的所有文件。如果你把该程序保存为 print_leaf_nodes.py 并且在终端执行 python print_leaf_nodes.py，你会得到一个列表，其中包含了所有第三级目录下的文件。