二叉树的知识点总结 共19页
- 格式:ppt
- 大小:1.18 MB
- 文档页数:19
二叉树知识点总结1. 二叉树的性质1.1 二叉树的性质一:二叉树的深度二叉树的深度是指从根节点到叶子节点的最长路径长度。
对于一个空树而言,它的深度为0;对于只有一个根节点的树而言,它的深度为1。
根据定义可知,深度为k的二叉树中,叶子节点的深度值为k。
由此可知,二叉树的深度为所有叶子节点深度的最大值。
1.2 二叉树的性质二:二叉树的高度二叉树的高度是指从根节点到叶子节点的最短路径长度。
对于一个空树而言,它的高度为0;对于只有一个根节点的树而言,它的高度为1。
由此可知,二叉树的高度总是比深度大一。
1.3 二叉树的性质三:二叉树的节点数量对于一个深度为k的二叉树而言,它最多包含2^k - 1个节点。
而对于一个拥有n个节点的二叉树而言,它的深度最多为log2(n+1)。
1.4 二叉树的性质四:满二叉树满二叉树是一种特殊类型的二叉树,它的每个节点要么是叶子节点,要么拥有两个子节点。
满二叉树的性质是:对于深度为k的满二叉树而言,它的节点数量一定是2^k - 1。
1.5 二叉树的性质五:完全二叉树完全二叉树是一种特殊类型的二叉树,它的所有叶子节点都集中在树的最低两层,并且最后一层的叶子节点从左到右依次排列。
对于一个深度为k的完全二叉树而言,它的节点数量一定在2^(k-1)和2^k之间。
2. 二叉树的遍历二叉树的遍历是指按照一定的顺序访问二叉树的所有节点。
二叉树的遍历主要包括前序遍历、中序遍历和后序遍历三种。
2.1 前序遍历(Pre-order traversal)前序遍历的顺序是:根节点 -> 左子树 -> 右子树。
对于一个二叉树而言,前序遍历的结果就是按照“根-左-右”的顺序访问所有节点。
2.2 中序遍历(In-order traversal)中序遍历的顺序是:左子树 -> 根节点 -> 右子树。
对于一个二叉树而言,中序遍历的结果就是按照“左-根-右”的顺序访问所有节点。
2.3 后序遍历(Post-order traversal)后序遍历的顺序是:左子树 -> 右子树 -> 根节点。
考点六:二叉树及其基本性质1)二叉树及其基本概念树是一种简单的非线性结构,所有元素之间具有明显的层次特性。
具有以下两个特点:①非空二叉树只有一个根结点;②每一个结点最多有两棵子树,且分别称为该结点的左子树和右子树。
度:结点的左右子树的个数,每一个结点的度最大为2,即所有子树(左子树或右子树)也均为二叉树,在二叉树中,一个结点可以只有左子树而没有右子树,也可以只有右子树而没有左子树。
树的度即为二叉树中最大的度的数。
叶子结点:既没有左子树也没有右子树的结点。
例如,一个家族中的族谱关系如图1-1 所示:A 有后代B,C;B 有后代D,E;C 有后代F;典型的二叉树如图1-1 所示:1)二叉树基本性质二叉树具有以下几个性质:性质1:在二叉树的第k 层上,最多有2k-1(k≥1)个结点;性质2:深度为m 的二叉树最多有2m-1 个结点;性质3:在任意一棵二叉树中,度为0 的结点(即叶子结点)总是比度为 2 的结点多一个。
性质4:具有n 个结点的二叉树,其深度至少为[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n 的整数部分。
1)满二叉树与完全二叉树满二叉树:除最后一层外,每一层上的所有结点都有两个子结点完全二叉树:除最后一层外,每一层上的结点数均达到最大值;在最后一层上只缺少右边的若干结点。
2)二叉树的遍历二叉树的遍历:(1) 前序遍历(DLR),首先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树;并且,在遍历左、右子树时,仍然先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。
例如,对图1-1 中的二叉树进行前序遍历的结果(或称为该二叉树的前序序列)为:A,B,D,E,C,F。
(2) 中序遍历(LDR),首先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树;并且,在遍历左、右子树时,仍然先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树。
例如,对图1-1 中的二叉树进行中序遍历的结果(或称为该二叉树的中序序列)为:D,B,E,A,C,F。
基本二叉树知识讲解一、有关二叉树的学习性质1:二叉树上叶子结点数等于度为2的结点数加1。
性质2:二叉树的第i层上至多有2的i次方减1个结点(i>=1)。
性质3:深度为h的二叉树至多有2的h次方减1个结点。
满二叉树:在一棵二叉树中,当第i层的结点树为2的i次方减1个时,称此层的结点数是满的。
当一棵二叉树中的每一层都满时,称此树为满二叉树。
特性:除叶子结点以外的其他的结点的度皆为2,且叶子结点在同一层上。
深度为h的满二叉树中的结点数为2的h次方减1。
性质4:设含有n个结点的完全二叉树的深度为k,则k=(int)(log2n)+1,即深度k等于log2n的整数部分再加1。
二叉树的存储结构1:顺序存储结构二叉树的顺序存储结构类型定义如下:#define TREEMINSIZE 10typedef struct{BTreeDT(数据类型) *base;int spacesize;BTreeDT nullvalue;}SeqTree;2:链式存储结构(一般的二叉树主要采用链式存储结构通常有二叉链表和三叉链表两种形式)1>二叉链表存储结构二叉链表中的每个结点由data,lchild和rchild三个域组成,定义如下:typedef struct bkbtnode{BTreeDT data;struct bkbtnode *lchild;struct bkbtnode *rchild;}BTNode,*BKBTree;在二叉链表中,查找某结点的孩子很容易实现,但查找某结点的双亲不方便。
一棵喊有n个结点的二叉树采用二叉链表存储时,将有2n-(n-1)=n+1个指针域是空的。
2>三叉链表存储结构typedef struct tkbtnode{BTreeDT data;struct tkbtnode *lchild;struct tkbtnode *rchild;struct tkbtnode *parent;}TKBTNode,*TKBTree;其中,parent域存放该结点双亲的指针。
引言概述:二叉树是计算机科学中一种重要的数据结构,其特点是每个节点最多有两个子节点。
在计算机科学中,二叉树被广泛应用于搜索、排序和组织数据等领域。
本文将对二叉树的知识点进行总结和详细阐述,以帮助读者更好地理解和应用二叉树。
正文内容:一、二叉树的基本概念1.二叉树的定义:二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多只有两个子节点。
2.二叉树的特点:每个节点最多有两个子节点,左子节点和右子节点。
3.二叉树的性质:二叉树的左子树和右子树也是二叉树,每个节点的左子树中的所有节点都小于该节点,右子树中的所有节点都大于该节点。
二、二叉树的遍历方式1.前序遍历:先访问根节点,然后递归遍历左子树和右子树。
2.中序遍历:先递归遍历左子树,然后访问根节点,最后递归遍历右子树。
3.后序遍历:先递归遍历左子树和右子树,然后访问根节点。
4.层序遍历:按层次从上到下依次访问每个节点。
三、二叉搜索树1.二叉搜索树的定义:二叉搜索树是一种特殊的二叉树,其中的节点按一定的顺序排列。
2.二叉搜索树的性质:对于任意节点,其左子树中的所有节点都小于该节点,右子树中的所有节点都大于该节点。
3.二叉搜索树的插入操作:将待插入节点与当前节点比较,根据大小关系决定是插入左子树还是右子树。
4.二叉搜索树的删除操作:删除节点时需要考虑其子节点个数,根据不同情况分为三种情况进行处理。
5.二叉搜索树的查找操作:从根节点开始,根据节点值与目标值的大小关系,逐渐向左子树或右子树遍历,直至找到目标值或到达叶子节点。
四、平衡二叉树1.平衡二叉树的定义:平衡二叉树是一种特殊的二叉搜索树,其中的节点满足平衡条件。
2.平衡二叉树的性质:对于任意节点,其左子树和右子树的高度差不超过1。
3.平衡二叉树的实现:通过旋转操作来调整树结构,使其满足平衡条件。
4.平衡二叉树的插入操作:插入节点后,通过旋转操作保持树的平衡性。
5.平衡二叉树的删除操作:删除节点后,通过旋转操作保持树的平衡性。
数据结构⼆叉树知识点总结术语1. 节点的度:⼀个节点含有的⼦树的个数称为该节点的度;2. 叶节点或终端节点:度为零的节点;3. ⾮终端节点或分⽀节点:度不为零的节点;4. ⽗亲节点或⽗节点:若⼀个节点含有⼦节点,则这个节点称为其⼦节点的⽗节点;5. 兄弟节点:具有相同⽗节点的节点互称为兄弟节点;6. 节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的⼦节点为第2层,以此类推;7. 树的⾼度或深度:树中节点的最⼤层次;8. 堂兄弟节点:⽗节点在同⼀层的节点互为堂兄弟;9. 节点的祖先:从根到该节点所经分⽀上的所有节点;10. 孙:以某节点为根的⼦树中任⼀节点都称为该节点的⼦孙。
11. 森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林;12. 满⼆叉树:⼀棵深度为k,且有2^k-1 (2的k次⽅减⼀)个节点称之为满⼆叉树13. 完全⼆叉树:完全⼆叉树是由满⼆叉树⽽引出来的。
对于深度为K的,有n个结点的⼆叉树,当且仅当其每⼀个结点都与深度为K的满⼆叉树中编号从1⾄n的结点⼀⼀对应时称之为完全⼆叉树。
叶节点只能出现在最下层和次下层,并且最下⾯⼀层的结点都集中在该层最左边的若⼲位置的⼆叉树⼆叉树的性质1.在⾮空⼆叉树中,第i层的结点总数不超过2^(i-1),i>=1;2.深度为h的⼆叉树最多有2^h-1个结点(h>=1),最少有h个结点;3.对于任意⼀棵⼆叉树,如果其叶结点数为N0,⽽度数为2的结点总数为N2,则N0=N2+1;4.具有n个结点的完全⼆叉树的深度为K =[log2n」+1(取下整数)5.有N个结点的完全⼆叉树各结点如果⽤顺序⽅式存储,则结点之间有如下关系:若I为结点编号则如果I>1,则其⽗结点的编号为I/2;6.完全⼆叉树,如果2*I<=N,则其左⼉⼦(即左⼦树的根结点)的编号为2*I;若2*I>N,则⽆左⼉⼦;如果2*I+1<=N,则其右⼉⼦的结点编号为2*I+1;若2*I+1>N,则⽆右⼉⼦。
树和二叉树知识考点整理●树的基本概念●树的定义●n个结点的有限集●n=0代表空树●满足条件●只有一个根的结点●其余结点是互不相交的有限集,每个集合本身是一棵树,是根的子树●树是一种递归的数据结构●树的根结点没有前驱,其余结点只有一个前驱●树中所有结点可以有零个或多个后驱●基本术语●双亲、兄弟、孩子、祖先●度:孩子个数●分支结点:度大于0●叶子结点:度为0●深度:从下往上;●高度:从上往下;●有序树:从左到右是有次序的●路径和路径长度:路径是从上往下的●森林:m棵互不相交的树的集合。
●树的基本性质●结点数=所有结点度数之和+1●度为m的树中第i层上至多有m的i-1次分个结点●高度为h的m叉树至多有(m^h-1)/(m-1)个结点●具有n个结点的m叉树的最小高度为「logm(n(m-1)+1)]●二叉树的概念●定义●一种树形结构,特点是每个结点至多只有两棵子树(即二叉树中不存在度大于2的结点)并且二叉树的子树有左右之分,次序不可颠倒●二叉树与度为2的有序树区别●度为2的可以有三个结点,二叉树可以是空树●度为2的有序树的孩子左右之分是根据另一个孩子而言的;二叉树无论有没有,都要确定左右●特殊的二叉树●满二叉树●树中每一层都含有最多的结点●完全二叉树●高度为h,有n个结点的二叉树,当且仅当,每个结点都与高度为h的满二叉树中的编号一一对应●二叉排序树●用途:可用于元素的排序、搜索●左子树上所有结点的关键字均小于根结点的关键字;右子树上所有结点的关键字均大于根结点的关键字;左子树和右子树又是一棵二叉排序树●二叉树的性质●非空二叉树上的叶子结点数等于度为2的结点树加1,即n0=n2+1●非空二叉树上第k层至多有2^(k-1)个结点●高度为h的二叉树至多有2^h-1个结点●具有n个结点的完全二叉树的高度为log2(n+1)取顶或者log2n取底+1●二叉树的存储结构●顺序存储结构●只适合存储完全二叉树,数组从0开始●链式存储结构●顺序存储的空间利用率太低●至少三个指针域:数据域、左指针域、右指针域●增加了指向父结点后,变为三叉链表的存储结构●在含有n个结点的二叉链表中,含有n+1个空链域●二叉树的遍历和线索二叉树●二叉树的遍历●先序遍历●根左右●应用:求树的深度●中序遍历●左根右●后序遍历●左右根●应用:求根到某结点的路径、求两个结点的最近公共祖先等●三个遍历时间复杂度都是O(n)●递归算法和非递归算法的转换●层次遍历●需要借助队列●步骤●二叉树根结点入队,然后出队,访问出队结点,若有左子树,左子树根结点入队●遍历右子树,有右子树,右子树根结点入队。
二叉树实验知识点总结
一、二叉树的基本概念
二叉树是一种特殊的树形结构,其每个节点最多只有两个子节点。
二叉树分为满二叉树、完全二叉树和普通二叉树等类型。
二、遍历方式
1.前序遍历:先访问当前节点,再遍历左子树和右子树;
2.中序遍历:先遍历左子树,再访问当前节点,最后遍历右子树;
3.后序遍历:先遍历左子树和右子树,最后访问当前节点;
4.层次遍历:按照从上到下、从左到右的顺序依次访问每个节点。
三、常见操作
1.插入节点:在二叉搜索树中插入一个新的节点;
2.删除节点:在二叉搜索树中删除一个指定的节点;
3.查找节点:在二叉搜索树中查找一个指定的节点;
4.求深度:计算二叉搜索树的深度。
四、平衡二叉树
平衡二叉树是一种特殊的二叉搜索树,其左右子树高度差不能超过1。
常见的平衡二叉搜索包括红黑树、AVL 树等。
五、应用场景
1.数据库索引;
2.哈夫曼编码;
3.表达式求值;
4.图形处理等。
六、注意事项
1.二叉树的插入、删除和查找操作需要保证二叉树的结构不被破坏;
2.平衡二叉树的实现需要注意平衡因子的计算和旋转操作的实现;
3.在使用二叉树进行算法设计时,需要考虑遍历方式和时间复杂度等问题。
七、总结
二叉树是一种重要的数据结构,在算法设计中有广泛的应用。
掌握二叉树的基本概念、遍历方式、常见操作和应用场景,可以帮助我们更好地理解和使用这种数据结构。
同时,我们需要注意在实际应用中遵循相关规范,保证程序的正确性和效率。
数据结构树和二叉树知识点总结
1.树的概念:树是一种非线性的数据结构,由节点和边构成,每个节点只能有一个父节点,但可以有多个子节点。
2. 二叉树的概念:二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多只有两个子节点,一个是左子节点,一个是右子节点。
3. 二叉树的遍历:二叉树的遍历分为前序遍历、中序遍历和后序遍历三种方式。
前序遍历是先访问根节点,再访问左子树,最后访问右子树;中序遍历是先访问左子树,再访问根节点,最后访问右子树;后序遍历是先访问左子树,再访问右子树,最后访问根节点。
4. 二叉搜索树:二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它满足左子树中所有节点的值均小于根节点的值,右子树中所有节点的值均大于根节点的值。
因此,二叉搜索树的中序遍历是一个有序序列。
5. 平衡二叉树:平衡二叉树是一种特殊的二叉搜索树,它的左子树和右子树的高度差不超过1。
平衡二叉树的插入和删除操作可以保证树的平衡性,从而提高树的查询效率。
6. 堆:堆是一种特殊的树结构,它分为最大堆和最小堆两种。
最大堆的每个节点的值都大于等于其子节点的值,最小堆的每个节点的值都小于等于其子节点的值。
堆常用于排序和优先队列。
7. Trie树:Trie树是一种特殊的树结构,它用于字符串的匹配和检索。
Trie树的每个节点代表一个字符串的前缀,从根节点到叶子节点的路径组成一个完整的字符串。
以上是数据结构树和二叉树的一些基本知识点总结,对于深入学
习数据结构和算法有很大的帮助。