Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)

디버깅 용도로 이진 트리의 내용을 출력하는 방법

Binary Tree같은 자료 구조 테스트하다보면 가끔 내용이 어떤 식으로 구성되어 있는지 궁금할 때가 있습니다. 검색해 보니 다음의 코드가 있군요. ^^

How to Pretty Print a Binary Tree
; http://articles.leetcode.com/how-to-pretty-print-binary-tree/

소스 코드가 C/C++ 언어로 되어 있는데 ^^ C#으로 변환해 봤습니다. (덧글에 보면 Python, JavaScript 버전도 있습니다.)

char _fillCh = ' ';

void printBranches(int branchLen, int nodeSpaceLen, int startLen, int nodesInThisLevel, Deque<Node> nodesQueue, StringBuilder _out)
{
    IEnumerator<Node> iter = nodesQueue.GetEnumerator();
    iter.MoveNext();
    for (int i = 0; i < nodesInThisLevel / 2; i++)
    {
        string format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", (i == 0) ? startLen - 1 : nodeSpaceLen - 2, _fillCh);
        string txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, "");
        _out.Append(txt);
        _out.Append(iter.Current != null ? "/" : " ");
        iter.MoveNext();

        format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", 2 * branchLen + 2, _fillCh);
        txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, "");
        _out.Append(txt);
        _out.Append(iter.Current != null ? "\\" : " ");
        iter.MoveNext();
    }

    _out.AppendLine();
}

void printNodes(int branchLen, int nodeSpaceLen, int startLen, int nodesInThisLevel, Deque<Node> nodesQueue, StringBuilder _out)
{
    IEnumerator<Node> iter = nodesQueue.GetEnumerator();
    iter.MoveNext();
    for (int i = 0; i < nodesInThisLevel; i++, iter.MoveNext())
    {
        string format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", (i == 0) ? startLen : nodeSpaceLen, _fillCh);
        string txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, "");
        _out.Append(txt);
        _fillCh = (iter.Current != null && iter.Current.Left != null) ? '_' : ' ';

        format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", branchLen + 2, _fillCh);
        txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, (iter.Current != null) ? iter.Current.Data.ToString() : "");
        _out.Append(txt);

        _fillCh = (iter.Current != null && iter.Current.Right != null) ? '_' : ' ';
        format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", branchLen, _fillCh);
        txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, "");
        _out.Append(txt);

        _fillCh = ' ';
    }

    _out.AppendLine();
}

void printLeaves(int indentSpace, int level, int nodesInThisLevel, Deque<Node> nodesQueue, StringBuilder _out)
{
    IEnumerator<Node> iter = nodesQueue.GetEnumerator();
    iter.MoveNext();
    for (int i = 0; i < nodesInThisLevel; i++, iter.MoveNext())
    {
        string format = string.Format("{{0:{0}:{1}}}", (i == 0) ? indentSpace + 2 : 2 * level + 2, _fillCh);
        string txt = string.Format(new PaddedStringFormatInfo(), format, (iter.Current != null) ? iter.Current.Data.ToString() : "");
        _out.Append(txt);
    }

    _out.AppendLine();
}

int maxHeight(Node p)
{
    if (p == null) return 0;
    int leftHeight = maxHeight(p.Left);
    int rightHeight = maxHeight(p.Right);
    return (leftHeight > rightHeight) ? leftHeight + 1 : rightHeight + 1;
}

public void printPretty(Node root, int level, int indentSpace, StringBuilder _out)
{
    int h = maxHeight(root);
    int nodesInThisLevel = 1;

    int branchLen = 2 * ((int)Math.Pow(2.0, h) - 1) - (3 - level) * (int)Math.Pow(2.0, h - 1);  // eq of the length of branch for each node of each level
    int nodeSpaceLen = 2 + (level + 1) * (int)Math.Pow(2.0, h);  // distance between left neighbor node's right arm and right neighbor node's left arm
    int startLen = branchLen + (3 - level) + indentSpace;  // starting space to the first node to print of each level (for the left most node of each level only)

    Deque<Node> nodesQueue = new Deque<Node>();
    nodesQueue.PushBack(root);

    for (int r = 1; r < h; r++)
    {
        printBranches(branchLen, nodeSpaceLen, startLen, nodesInThisLevel, nodesQueue, _out);
        branchLen = branchLen / 2 - 1;
        nodeSpaceLen = nodeSpaceLen / 2 + 1;
        startLen = branchLen + (3 - level) + indentSpace;
        printNodes(branchLen, nodeSpaceLen, startLen, nodesInThisLevel, nodesQueue, _out);

        for (int i = 0; i < nodesInThisLevel; i++)
        {
            Node currNode = nodesQueue.PeekFront();
            nodesQueue.PopFront();
            if (currNode != null)
            {
                nodesQueue.PushBack(currNode.Left);
                nodesQueue.PushBack(currNode.Right);
            }
            else {
                nodesQueue.PushBack(null);
                nodesQueue.PushBack(null);
            }
        }
        nodesInThisLevel *= 2;
    }
    printBranches(branchLen, nodeSpaceLen, startLen, nodesInThisLevel, nodesQueue, _out);
    printLeaves(indentSpace, level, nodesInThisLevel, nodesQueue, _out);
}

실습해 보니, ^^ 아래와 같이 잘 나오는 군요.

ContainerOnTree ct = new ContainerOnTree();

ct.Add(30);
ct.Add(20);
ct.Add(40);
ct.Add(10);
ct.Add(25);
ct.Add(35);
ct.Add(50);
ct.Add(5);
ct.Add(15);
ct.Add(28);
ct.Add(41);

        ______30______
       /              \
    __20__          __40__
   /      \        /      \
  10      25      35      50
 /  \       \            /
 5  15      28          41

이 외에, 비주얼 스튜디오 사용자라면 DGML(Directed Graph Markup Language)을 이용하는 방법도 고려해 볼 수 있습니다. 다음과 같이 xml 텍스트 파일로 저장하고,

File.WriteAllText("test.dgml", ct.ToDGML());

public string ToDGML()
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    sb.AppendLine("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf - 8\"?>");
    sb.AppendLine("<DirectedGraph Layout=\"TopToBottom\" Title=\"Tree\" xmlns=\"http://schemas.microsoft.com/vs/2009/dgml\">");

    StringBuilder nodes = new StringBuilder();
    StringBuilder links = new StringBuilder();

    DrawNodeDGML(nodes, links, _root);
    sb.AppendLine("<Nodes>" + nodes.ToString() + "</Nodes>");
    sb.AppendLine("<Links>" + links.ToString() + "</Links>");

    sb.AppendLine("</DirectedGraph>");
    return sb.ToString();
}

private void DrawNodeDGML(StringBuilder nodes, StringBuilder links, Node node)
{
    nodes.AppendLine(string.Format("<Node Id=\"{0}\" Label=\"{1}\" />", node.Data, node.Data));

    if (node.Left != null)
    {
        links.AppendLine(string.Format("<Link Source=\"{0}\" Label=\"Left\" Target=\"{1}\" />", node.Data, node.Left.Data));
        DrawNodeDGML(nodes, links, node.Left);
    }

    if (node.Right != null)
    {
        links.AppendLine(string.Format("<Link Source=\"{0}\" Label=\"Right\" Target=\"{1}\" />", node.Data, node.Right.Data));
        DrawNodeDGML(nodes, links, node.Right);
    }
}

해당 .dgml 파일을 비주얼 스튜디오에 끌어다 놓으면 다음과 같은 화면을 볼 수 있습니다.

print_tree_1.png

바이너리 트리 전용이 아닌 전반적인 Graph 시각화 도구라서 좌/우 뻗어나가는 처리가 왼쪽으로만 고려된 면이 좀 아쉽긴 한데 그래도 데이터 내용을 확인하는 데에는 깔끔한 맛에 쓸만 합니다. ^^ (물론, 원한다면 비주얼 스튜디오에서 마우스를 이용해 위치를 자유롭게 이동/편집할 수 있습니다.)

(첨부한 파일은 이 글의 테스트 코드를 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 3/21/2016]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13793정성태10/28/20245163C/C++: 183. C++ - 윈도우에서 한글(및 유니코드)을 포함한 콘솔 프로그램을 컴파일 및 실행하는 방법
13792정성태10/27/20244648Linux: 99. Linux - 프로세스의 실행 파일 경로 확인
13791정성태10/27/20244917Windows: 267. Win32 API의 A(ANSI) 버전은 DBCS를 사용할까요?파일 다운로드1
13790정성태10/27/20244632Linux: 98. Ubuntu 22.04 - 리눅스 커널 빌드 및 업그레이드
13789정성태10/27/20244944Linux: 97. menuconfig에 CONFIG_DEBUG_INFO_BTF, CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES 옵션이 없는 경우
13788정성태10/26/20244470Linux: 96. eBPF (bpf2go) - fentry, fexit를 이용한 트레이스
13787정성태10/26/20244997개발 환경 구성: 730. github - Linux 커널 repo를 윈도우 환경에서 git clone하는 방법 [1]
13786정성태10/26/20245242Windows: 266. Windows - 대소문자 구분이 가능한 파일 시스템
13785정성태10/23/20244998C/C++: 182. 윈도우가 운영하는 2개의 Code Page파일 다운로드1
13784정성태10/23/20245265Linux: 95. eBPF - kprobe를 이용한 트레이스
13783정성태10/23/20244875Linux: 94. eBPF - vmlinux.h 헤더 포함하는 방법 (bpf2go에서 사용)
13782정성태10/23/20244638Linux: 93. Ubuntu 22.04 - 커널 이미지로부터 커널 함수 역어셈블
13781정성태10/22/20244819오류 유형: 930. WSL + eBPF: modprobe: FATAL: Module kheaders not found in directory
13780정성태10/22/20245568Linux: 92. WSL 2 - 커널 이미지로부터 커널 함수 역어셈블
13779정성태10/22/20244876개발 환경 구성: 729. WSL 2 - Mariner VM 커널 이미지 업데이트 방법
13778정성태10/21/20245702C/C++: 181. C/C++ - 소스코드 파일의 인코딩, 바이너리 모듈 상태의 인코딩
13777정성태10/20/20244960Windows: 265. Win32 API의 W(유니코드) 버전은 UCS-2일까요? UTF-16 인코딩일까요?
13776정성태10/19/20245299C/C++: 180. C++ - 고수준 FILE I/O 함수에서의 Unicode stream 모드(_O_WTEXT, _O_U16TEXT, _O_U8TEXT)파일 다운로드1
13775정성태10/19/20245510개발 환경 구성: 728. 윈도우 환경의 개발자를 위한 UTF-8 환경 설정
13774정성태10/18/20245203Linux: 91. Container 환경에서 출력하는 eBPF bpf_get_current_pid_tgid의 pid가 존재하지 않는 이유
13773정성태10/18/20244892Linux: 90. pid 네임스페이스 구성으로 본 WSL 2 + docker-desktop
13772정성태10/17/20245179Linux: 89. pid 네임스페이스 구성으로 본 WSL 2 배포본의 계층 관계
13771정성태10/17/20245081Linux: 88. WSL 2 리눅스 배포본 내에서의 pid 네임스페이스 구성
13770정성태10/17/20245359Linux: 87. ps + grep 조합에서 grep 명령어를 사용한 프로세스를 출력에서 제거하는 방법
13769정성태10/15/20246129Linux: 86. Golang + bpf2go를 사용한 eBPF 기본 예제파일 다운로드1
13768정성태10/15/20245415C/C++: 179. C++ - _O_WTEXT, _O_U16TEXT, _O_U8TEXT의 Unicode stream 모드파일 다운로드2
1  2  3  4  5  [6]  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...