1、树的基本概念
一种表示层次关系(一对多)的数据结构
有且只有一个特定的节点,该节点没有前趋,被称为根节点
剩余的n个互不相交的子集,每个子集也是一棵树,都被称为根节点的子树
注意:树型结构具有递归性(树中有树)
2、树的表示方法
倒悬树、嵌套法、凹凸法
3、树的专业术语
节点:组成树的基础元素,同时它也是一棵树
节点的度:该节点的子树的数量
树的度(密度):树中节点的数量
树的深度(高度):树的最大层数
节点的层次:根节点的层次是1,它的孩子层次为2,孩子的孩子层次为3
叶子节点:节点的度为0的节点
双亲和孩子:节点的子树称为该节点的孩子节点,该节点是孩子节点的双亲节点
兄弟节点:具有同一个双亲,互为兄弟
堂兄弟节点:双亲节点在同一层上,但双亲不同,则它们互为堂兄弟节点
叔叔节点:与该节点的双亲节点互为兄弟节点的节点,称为该节点的叔叔节点
祖先:从根节点出发到某个节点,过程中经过的所有节点都称为该节点的祖先
子孙:从某个节点出发,经过所有的节点都称为它的子孙
森林:由n个不相交的树组成的集合称为森林
4、树的存储方式
树可以顺序、链式存储,也可以混合存储,
由于存储的信息不同,有以下的存储表示方法:
双亲表示法:顺序
位置 data 双亲位置
0 A -1
1 B 0
2 C 0
3 D 0
4 E 1
优点:方便找到双亲+
缺点:不方便找孩子
孩子表示法:
顺序:
位置 data 孩子数组
0 A 1、2、3
1 B 4、5
2 C 6
3 D 7
4 E
缺点:浪费空间
混合:
位置 data listhead(孩子的下标)
0 A 1->2->3->NULL
1 B 4->5->NULL
2 C 6->NULL
3 D 7->NULL
4 E NULL
优点:节约空间、找孩子方便
缺点:不方便找双亲
兄弟表示法:
双亲只存储自己的数据+第一个子节点+链式指向所有的兄弟节点
优点:方便找兄弟、孩子
缺点:不方便找双亲
注意:三种表示法可以存储任何的普通树,但是普通树不过多研究,重点研究二叉树
二叉树:
是一种常用的数据结构,处理起来比普通树简单,而且普通树也可以转换成二叉树
定义:所有节点的度最多为2
二叉树是n个有限元素的集合,该集合或者为空、或者由一个称为根(root)的
元素及两个不相交的、被分别称为左子树和右子树的二叉树组成,是有序树。当集合为空时,
称该二叉树为空二叉树
特殊类型:
满二叉树:
每层的节点数都是2^(i-1),这种树叫做满二叉树
完全二叉树:
深度为k,有n个节点的二叉树当且仅当其每一个节点都与
深度为k的满二叉树中编号从1到n的节点一一对应时,称为完全二叉树
性质:
性质1:二叉树的第i层上至多有2^(i-1)(i≥1)个节点。
性质2:深度为h的二叉树中至多含有2^h-1个节点。
性质3:若在任意一棵二叉树中,有n0个叶子节点,有n2个度为2的节点,则必有n0=n2+1。
性质4:具有n个节点的完全二叉树深为log2 x +1(其中x表示不大于n的最大整数)。
性质5:若对一棵有n个节点的完全二叉树进行顺序编号(1≤i≤n),那么,对于编号为i(i≥1)的节点:
当i=1时,该节点为根,它无双亲节点。
当i>1时,该节点的双亲节点的编号为i/2。
若2i≤n,则有编号为2i的左节点,否则没有左节点。
若2i+1≤n,则有编号为2i+1的右节点,否则没有右节点。
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