数据结构——树

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树的定义

树是n(n>=0)个结点的有限集。n=0是称为空树。在任意一棵非空树中:

(1)有且仅有一个特定的称为根的结点;

(2)当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1、T2、...Tm,其中每一个集合本身又是又是一棵树,并且称为根的子树。

注意:

(1)当n>0时根节点是唯一的,不可能存在多个根节点。

(2)m>0时,子树的个数没有限制,但它们一定是互不相交的。

结点的分类

结点拥有的子树数称为结点的,度为0的结点称为叶结点或终端结点;度不为0的结点称为 非终端结点或分支结点。除根结点之外分支结点也称为内部结点。树的度是树内各结点的度的最大值。

结点之间的关系

结点的子树的根称为该结点的孩子,相应地,该结点称为孩子的双亲。同一个双亲的孩子之间互称兄弟

树的其他相关概念

结点的层次从根开始定义起,根为第一层,根的孩子为第二层。树中结点的最大层次称为树的深度或高度。

如果将树中结点的舀子树看成从左至右呈有次序的,不能巨换的,则称该树为有序树,否则称为无序树。

森林是m(m>=0)棵互不相交的树的集合。

树的存储结构

双亲表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法。(具体方法就不说明了,可自行上网查阅)

二叉树

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二叉树的特点

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特殊二叉树

斜树

所有的结点都只有左子树的二叉树叫做左斜树。所有结点都只有右子树的二叉树叫做右斜树。这两者统称为斜树

满二叉树

在一棵二叉树中,如果所有的分支节点都存在左子树和右子树,并且所有叶子都在同一层上,这样的二叉树称为满二叉树。如下图所示:

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满二叉树的特点:

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完全二叉树

高度为h、有n个结点的二叉树,当且仅当其每个结点都与高度为h的满二叉树中编号为1~n的结点一一对应时,称为完全二叉树。如下图所示:

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特点:

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二叉树的性质

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遍历二叉树

前序遍历

规则是若二叉树为空,则空操作返回,否则先访问根节点,然后前序遍历左子树,再前序遍历右子树。如下图所示,遍历顺序为ABDGHCEIF

image.png 其算法:

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中序遍历

规则是若树为空,则空操作返回,否则从根节点开始(注意并不是先访问根节点),中序遍历根节点的左子树,然后是访问根节点,最后中序遍历右子树。如下图所示,遍历顺序为GDHBAEICF.

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相关算法:

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后序遍历

规则是若树为空,则空操作返回,否则从左到右先叶子后结点的方式遍历访问左右子树,最后是访问根结点。如下图所示,遍历的顺序是GHDBIEFCA。

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相关算法:

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层序遍历

规则是若树为空,则空操作返回,否则从树的第一层,也就是根结点开始访问,从上而下逐层遍历,在同一层中,按从左到右的顺序对结点逐个访问。如下图所示,遍历顺序为ABCDEFGHI。

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