树与森林的遍历共38页
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树的遍历实验报告简介树是一种重要的数据结构,广泛应用于计算机科学和其他领域。
在树的结构中,每个节点可以有零个或多个子节点。
树可以是空的(零个节点),也可以由一个称为根的节点以及零个或多个附加节点组成。
树的遍历是指按照某种方式访问树的所有节点。
本实验旨在实现树的遍历算法,并通过编写代码进行验证和测试。
实验目的1. 理解树的基本结构和遍历方式;2. 掌握树的深度优先遍历和广度优先遍历算法;3. 使用编程语言实现树的遍历算法,并验证算法的正确性。
实验过程树的深度优先遍历(DFS)深度优先遍历是一种递归算法,通过从根节点开始,依次访问每一个子节点,再递归地访问每个子节点的子节点,直到遍历到树的末端节点。
接下来我们以二叉树为例,进行深度优先遍历的实验。
1. 定义树节点类首先,我们定义一个树节点类,用于表示树的节点。
每个节点具有一个值和左右子节点。
pythonclass Node:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = None2. 构建二叉树接下来,我们构建一棵二叉树,用于测试深度优先遍历算法。
python构建二叉树root = Node(1)root.left = Node(2)root.right = Node(3)root.left.left = Node(4)root.left.right = Node(5)我们构建的二叉树如下所示:1/ \2 3/ \4 53. 实现深度优先遍历算法最后,我们实现深度优先遍历算法,并打印遍历结果。
pythondef dfs(root):if root is None:returnprint(root.value, end=' ')dfs(root.left)dfs(root.right)4. 运行结果运行深度优先遍历算法,并打印结果。
pythonprint("深度优先遍历结果:")dfs(root)输出结果如下:深度优先遍历结果:1 2 4 5 3树的广度优先遍历(BFS)广度优先遍历是一种逐层遍历的算法,通过从根节点开始,逐层遍历每个节点的子节点,直到遍历到树的末端节点。
树的遍历(先序、中序、后序详解) 树的遍历主要有三种
1、先序遍历:先遍历根节点,再遍历左节点,最后遍历右节点;
2、中序遍历:先遍历左节点,再遍历根节点,最后遍历右节点;
3、后序遍历:先遍历左节点,再遍历右节点,最后遍历根节点;
总结:先、中、后就表⽰根节点的遍历处于哪个位置,⽰总是先左节点后右节点。
例如先序遍历,“先”表⽰根节点最先遍历,再左节点,
最后右节点。
依此类推中序遍历,后序遍历。
接下来看⽰个题⽰,看⽰下你们是怎么做的。
我们以中序遍历为例来讲(每次以三个节点为⽰个整体):
⽰先从树的根节点开始即C F E
我们再依次来看,先看C,则以C为根节点的三个节点(即A C D)按中序遍历则为A C D。
故A放在C之前,把D放在C之后。
故A C D F E
再看A,由于以A为根节点的三个节点中其他两个没有,故看下⽰个D 同理可得B D
故把B放在D之前,即A C B D F E
类似可得中序遍历为A C B D F H E M G
这样是不是再也不怕树的遍历了。
二叉树,树,森林遍历之间的对应关系一、引言在计算机科学中,数据结构是非常重要的知识点之一。
而树这一数据结构,作为基础的数据结构之一,在软件开发中有着广泛的应用。
本文将重点探讨二叉树、树和森林遍历之间的对应关系,帮助读者更加全面地理解这些概念。
二、二叉树1. 二叉树的定义二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。
二叉树可以为空,也可以是一棵空树。
2. 二叉树的遍历在二叉树中,有三种常见的遍历方式,分别是前序遍历、中序遍历和后序遍历。
在前序遍历中,节点的访问顺序是根节点、左子树、右子树;在中序遍历中,节点的访问顺序是左子树、根节点、右子树;在后序遍历中,节点的访问顺序是左子树、右子树、根节点。
3. 二叉树的应用二叉树在计算机科学领域有着广泛的应用,例如用于构建文件系统、在数据库中存储有序数据、实现算法中的搜索和排序等。
掌握二叉树的遍历方式对于理解这些应用场景非常重要。
三、树1. 树的定义树是一种抽象数据类型,由n(n>0)个节点组成一个具有层次关系的集合。
树的特点是每个节点都有零个或多个子节点,而这些子节点又构成了一颗子树。
树中最顶层的节点称为根节点。
2. 树的遍历树的遍历方式有先根遍历、后根遍历和层次遍历。
在先根遍历中,节点的访问顺序是根节点、子树1、子树2...;在后根遍历中,节点的访问顺序是子树1、子树2...,根节点;在层次遍历中,节点的访问顺序是从上到下、从左到右依次访问每个节点。
3. 树的应用树广泛用于分层数据的表示和操作,例如在计算机网络中的路由算法、在操作系统中的文件系统、在程序设计中的树形结构等。
树的遍历方式对于处理这些应用来说至关重要。
四、森林1. 森林的定义森林是n(n>=0)棵互不相交的树的集合。
每棵树都是一颗独立的树,不存在交集。
2. 森林的遍历森林的遍历方式是树的遍历方式的超集,对森林进行遍历就是对每棵树进行遍历的集合。
3. 森林的应用森林在实际编程中经常用于解决多个独立树结构的问题,例如在数据库中对多个表进行操作、在图像处理中对多个图形进行处理等。
第7章树和森林树形结构是一类重要的非线性结构。
树形结构的特点是结点之间具有层次关系。
本章介绍树的定义、存储结构、树的遍历方法、树和森林与二叉树之间的转换以及树的应用等内容。
重点提示:●树的存储结构●树的遍历●树和森林与二叉树之间的转换7-1 重点难点指导7-1-1 相关术语1.树的定义:树是n(n>=0)个结点的有限集T,T为空时称为空树,否则它满足如下两个条件:①有且仅有一个特定的称为根的结点;②其余的结点可分为m(m>=0)个互不相交的子集T1,T2,…,T m,其中每个子集本身又是一棵树,并称为根的子树。
要点:树是一种递归的数据结构。
2.结点的度:一个结点拥有的子树数称为该结点的度。
3.树的度:一棵树的度指该树中结点的最大度数。
如图7-1所示的树为3度树。
4.分支结点:度大于0的结点为分支结点或非终端结点。
如结点a、b、c、d。
5.叶子结点:度为0的结点为叶子结点或终端结点。
如e、f、g、h、i。
6.结点的层数:树是一种层次结构,根结点为第一层,根结点的孩子结点为第二层,…依次类推,可得到每一结点的层次。
7.兄弟结点:具有同一父亲的结点为兄弟结点。
如b、c、d;e、f;h、i。
8.树的深度:树中结点的最大层数称为树的深度或高度。
9.有序树:若将树中每个结点的子树看成从左到右有次序的(即不能互换),则称该树为有序树,否则称为无序树。
10.森林:是m棵互不相交的树的集合。
7-1-2 树的存储结构1.双亲链表表示法以图7-1所示的树为例。
(1)存储思想:因为树中每个元素的双亲是惟一的,因此对每个元素,将其值和一个指向双亲的指针parent构成一个元素的结点,再将这些结点存储在向量中。
(2)存储示意图:-1 data:parent:(3)注意: Parrent域存储其双亲结点的存储下标,而不是存放结点值。
下面的存储是不正确的:-1 data:parent:2.孩子链表表示法(1)存储思想:将每个数据元素的孩子拉成一个链表,链表的头指针与该元素的值存储为一个结点,树中各结点顺序存储起来,一般根结点的存储号为0。