二叉树基础

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二叉树

为什么需要树这种数据结构

(1)数组存储方式的分析

优点:通过下标方式访问元素,速度快。对于有序数组,还可使用二分查找提高检索速度。 缺点:如果要检索具体某个值,或者插入值(按一定顺序)会整体移动,效率较低。

(2)链式存储方式的分析

优点:在一定程度上对数组存储方式有优化(比如:插入一个数值节点,只需要将插入节点,链接到链表中即可, 删除效率也很好)。 缺点:在进行检索时,效率仍然较低,比如(检索某个值,需要从头节点开始遍历)。

(3)树存储方式的分析

能提高数据存储,读取的效率, 比如利用 二叉排序树(Binary Sort Tree),既可以保证数据的检索速度,同时也 可以保证数据的插入,删除,修改的速度。

树示意图

图片.png

树的常用术语(结合示意图理解):

  1. 节点

  2. 根节点

  3. 父节点

  4. 子节点

  5. 叶子节点 (没有子节点的节点)

  6. 节点的权(节点值)

  7. 路径(从 root 节点找到该节点的路线)

  8. 子树

  9. 树的高度(最大层数)

  10. 森林 :多棵子树构成森林

二叉树概念

1)树有很多种,每个节点最多只能有两个子节点的一种形式称为二叉树。

2)二叉树的子节点分为左节点和右节点 。

3)示意图

图片.png

4)如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层,并且结点总数= 2^n -1 , n 为层数,则我们称为满二叉树。

图片.png

5)如果该二叉树的所有叶子节点都在最后一层或者倒数第二层,而且最后一层的叶子节点在左边连续,倒数第二 层的叶子节点在右边连续,我们称为完全二叉树。

二叉树遍历的说明

使用前序,中序和后序对下面的二叉树进行遍历。

1)前序遍历: 先输出父节点,再遍历左子树和右子树

2)中序遍历: 先遍历左子树,再输出父节点,再遍历右子树

3)后序遍历: 先遍历左子树,再遍历右子树,最后输出父节点

4)小结: 看输出父节点的顺序,就确定是前序,中序还是后序