Chapter8-1二叉树和树基本概念-特性-存储
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树和二叉树的知识点总结一、树的基本概念1. 树的定义:树是一种非线性数据结构,由 n(n>=1)个结点组成的有限集合。
对于每个非终端节点,都有一个被称为根的结点,且除根节点外,其他结点可以分为 m(m>=0)个互不相交的子集合,而每个子集合本身又是一个树。
2. 树的基本特点:树是一种分层数据的抽象模型,具有层级关系的数据结构。
树的结点包括根结点、子节点、叶子结点、父节点等。
3. 树的术语解释:树的根节点是树的顶端结点,没有父节点;子节点是一个结点向下连接的结点;叶子结点是没有子节点的结点;父节点是有一个或多个子节点的结点。
二、树的分类1. 二叉树:一种特殊的树,每个结点最多有两个子结点,分别为左子结点和右子结点。
二叉树的子树有左子树和右子树,必须遵循左子树 < 根节点 < 右子树的顺序。
2. 平衡树:每个结点的左子树和右子树的高度之差不能超过1的二叉树。
3. 满二叉树:每个结点要么没有子节点,要么有两个子节点的二叉树。
4. 完全二叉树:除了最底层,所有层的结点数都达到最大,并且最底层的结点都依次从左到右排列。
三、二叉树的基本概念1. 二叉树的特点:每个结点最多有两个子结点,分别为左子结点和右子结点。
二叉树的子树都遵循左子树 < 根节点 < 右子树的顺序。
2. 二叉树的遍历:分为前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历先访问根节点,再递归左右子树;中序遍历先递归左子树,再访问根节点,最后递归右子树;后序遍历先递归左右子树,最后访问根节点。
3. 二叉树的存储:二叉树的存储方式可以采用链式存储和顺序存储。
链式存储是通过结点间的指针链接,顺序存储是通过数组或列表进行存储。
四、二叉树的应用1. 二叉搜索树:是一种特殊的二叉树结构,对于任意节点,其左子树上的结点值都小于该节点的值,右子树上的结点值都大于该节点的值。
2. 堆:是一种特殊的完全二叉树,分为最大堆和最小堆。
最大堆的每个结点的值都大于或等于其子节点的值,最小堆的每个结点的值都小于或等于其子节点的值。
第6章树和二叉树6.1 知识点概述树(Tree)形结构是一种很重要的非线性结构,它反映了数据元素之间的层次关系和分支关系。
在计算机科学中具有广泛的应用。
1、树的定义树(Tree)是n(n≥0)个数据元素的有限集合。
当n=0时,称这棵树为空树。
在一棵非空树T中:(1)有一个特殊的数据元素称为树的根结点,根结点没有前驱结点。
(2)若n>1,除根结点之外的其余数据元素被分成m(m>0)个互不相交的集合T1,T2,…,Tm,其中每一个集合Ti(1≤i≤m)本身又是一棵树。
树T1,T2,…,Tm称为这个根结点的子树。
2、树的基本存储结构(1)双亲表示法由于树中的每一个结点都有一个唯一确定的双亲结点,所以我们可用一组连续的存储空间(即一维数组)存储树中的结点。
每个结点有两个域:一个是data域,存放结点信息,另一个是parent域,用来存放双亲的位置(指针)。
(2)孩子表示法将一个结点所有孩子链接成一个单链表形,而树中有若干个结点,故有若干个单链表,每个单链表有一个表头结点,所有表头结点用一个数组来描述这种方法通常是把每个结点的孩子结点排列起来,构成一个单链表,称为孩子链表。
(3)双亲孩子表示法双亲表示法是将双亲表示法和孩子表示法相结合的结果。
其仍将各结点的孩子结点分别组成单链表,同时用一维数组顺序存储树中的各结点,数组元素除了包括结点本身的信息和该结点的孩子结点链表的头指针之外,还增设一个域,存储该结点双亲结点在数组中的序号。
(4)孩子兄弟表示法这种表示法又称为树的二叉表示法,或者二叉链表表示法,即以二叉链表作为树的存储结构。
链表中每个结点设有两个链域,分别指向该结点的第一个孩子结点和下一个兄弟(右兄弟)结点。
3、二叉树的定义二叉树(Binary Tree)是个有限元素的集合,该集合或者为空、或者由一个称为根(root)的元素及两个不相交的、被分别称为左子树和右子树的二叉树组成。
当集合为空时,称该二叉树为空二叉树。
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。
数据结构树和二叉树知识点总结数据结构是计算机科学中非常重要的一门学科,它研究各种数据的组织、存储和操作方式。
而在数据结构中,树和二叉树是最常用和基础的数据结构之一。
本文将从树和二叉树的基本定义、特点和应用等方面进行总结,旨在帮助读者更好地理解和应用这两种数据结构。
一、树的基本定义和特点树是一种非线性的数据结构,它由节点和边组成。
树的基本定义是:一个节点可以有零个或多个子节点,但只能有一个父节点,且有且仅有一个节点没有父节点,这个节点称为根节点。
树的特点有以下几点:1. 每个节点都可以有零个或多个子节点,子节点之间没有任何顺序关系。
2. 根节点是树的唯一一个没有父节点的节点。
3. 每个非根节点有且只有一个父节点。
4. 树中任意两个节点之间都可以通过唯一的路径相连。
树的应用非常广泛,例如文件系统、网络结构、人类语言等都可以用树来表示和组织。
二、二叉树的基本定义和特点二叉树是树的一种特殊形式,它的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。
二叉树的基本定义是:一个节点最多有两个子节点,且子节点之间有左右之分。
二叉树的特点有以下几点:1. 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。
2. 左子节点和右子节点可以为空,但不能同时为空。
3. 二叉树的子树也是二叉树。
二叉树的应用非常广泛,例如在排序算法中,二叉树可以用来实现快速查找和插入等操作。
此外,二叉树还可以用来表示表达式、解析树和哈夫曼树等。
三、常见的树和二叉树算法1. 遍历算法:树和二叉树的遍历是指按照一定顺序访问树中的所有节点。
常见的遍历算法有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历是先访问根节点,然后再依次访问左子树和右子树;中序遍历是先访问左子树,然后再访问根节点,最后再访问右子树;后序遍历是先访问左子树,然后再访问右子树,最后再访问根节点。
2. 搜索算法:树和二叉树的搜索是指在树中查找指定节点或满足特定条件的节点。
常见的搜索算法有深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。