二叉树

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一. 树的名词解释

  • 结点:构成复杂数据结构的基本组成单位
  • 结点的度: 结点拥有的子树数目
  • 结点层次:根节点的层次为1,其他的结点层次为父节点的层次+1
  • 树的深度:树中结点的最大层次数

二. 二叉树

特点:

  1. 每个结点最多有两颗子树,所以二叉树中不存在度大于2的结点
  2. 左子树和右子树是有顺序的,次序不能任意颠倒
  3. 即使树中某结点只有一棵子树,也要区分它是左子树还是右子树

性质:

  1. 在二叉树的第i层上最多有2^(i - 1)个节点
  2. 二叉树中如果深度为k,那么最多有2^(k - 1)个节点
  3. 若 i=1,则该结点是二叉树的根,无双亲, 否则,编号为 [i/2] 的结点为其双亲结点;
  4. 若 2i>n,则该结点无左孩子, 否则,编号为 2i 的结点为其左孩子结点;
  5. 若 2i+1>n,则该结点无右孩子结点, 否则,编号为2i+1 的结点为其右孩子结点

存储结构

二叉树的顺序存储结构就是用一组一维数组存储二叉树中的结点,并且结点的存储位置就是数组的下标索引

image.png

0123456
ABCDEFG

访问次序

  • 前序遍历:根结点 > 左子树 > 右子树
  • 中序遍历:左子树 > 根结点 > 右子树
  • 后序遍历:左子树 > 右子树 > 根结点
  • 层序遍历:按层次从上到下,从左到右

PS: 这个是一定要掌握的

四.满二叉树

在一棵树中,如果所有分支结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

特点: 叶子只能出现在最下一层,出现在其它层就不可能达成平衡 非叶子结点的度一定是2 在同样深度的二叉树中,满二叉树的结点个数最多,叶子数最多

五.完全二叉树

对一棵具有n个结点的二叉树按层编号,如果编号为i的结点与同样深度的满二叉树中编号为i的结点在二叉树中位置完全相同,则称这棵二叉树为完全二叉树

特点:

  • 叶子结点只能出现在最下层和次下层。
  • 最下层的叶子结点集中在树的左部。
  • 倒数第二层若存在叶子结点,一定在右部连续位置。
  • 如果结点度为1,则该结点只有左孩子,即没有右子树。
  • 同样结点数目的二叉树,完全二叉树深度最小。
  • 满二叉树一定是完全二叉树,但反过来不一定成立