数据结构第12讲:第6章(3)
- 格式:ppt
- 大小:830.50 KB
- 文档页数:44
数据结构各章概要数据结构是计算机科学中非常重要的一个学科,其主要研究各种数据的组织方式和操作方法。
善于运用合适的数据结构可以提高算法的效率,并优化程序的性能。
本文将对数据结构的各个章节进行概要介绍,帮助读者了解不同章节的主要内容和应用。
第一章:引论在引论章节,我们将引入数据结构的基本概念和术语,例如什么是数据、数据项、数据对象等等。
同时,还将介绍数据结构的分类和基本操作,如搜索、遍历、插入、删除和排序。
这些基础知识是后续章节的基础。
第二章:线性表线性表是数据结构中最简单、最基本的一种结构。
其特点是数据元素之间的前驱和后继关系非常明确。
线性表可以用数组和链表两种方式实现。
在本章节中,我们将分别介绍顺序表和链表的实现原理、插入、删除、合并以及应用场景。
第三章:栈和队列栈和队列是两种特殊的线性表结构,它们对数据的访问具有限制性。
栈具有“先进后出”的特点,而队列则具有“先进先出”的特点。
在本章节中,我们将介绍栈和队列的实现方式以及常见的应用场景,如递归、表达式求值、广度优先搜索等。
第四章:串串是由零个或多个字符组成的有限序列,其长度可以为零。
在本章节中,我们将介绍串的定义和操作,包括字符串的模式匹配、模式识别和编辑操作。
串的相关算法在文本处理、计算机网络等领域具有广泛的应用。
第五章:数组和广义表数组是一种在内存中以连续方式存储的数据结构,它具有高效的随机访问特性。
广义表是线性表的一种扩展,可以包含表结构、原子结构以及其他广义表。
本章节将介绍数组和广义表的定义、操作和应用。
第六章:树树是一种非线性的数据结构,具有分层次、递归和层次遍历等特点。
在本章节中,我们将介绍树的基本概念、二叉树、树的遍历算法、平衡树以及树的应用,如编译器中的语法树、文件系统的目录结构等。
第七章:图图是一种复杂的非线性数据结构,由顶点集合和边集合组成。
在本章节中,我们将介绍图的各种表示方式,图的遍历算法、最短路径算法以及常用的图算法,如最小生成树算法和拓扑排序。
第六章习题1.试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。
2.对题1所得各种形态的二叉树,分别写出前序、中序和后序遍历的序列。
3.已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点,n2个度为2的结点,……,nk个度为k的结点,则该树中有多少个叶子结点并证明之。
4.假设一棵二叉树的先序序列为EBADCFHGIKJ,中序序列为ABCDEFGHIJK,请画出该二叉树。
5.已知二叉树有50个叶子结点,则该二叉树的总结点数至少应有多少个?6.给出满足下列条件的所有二叉树:①前序和后序相同②中序和后序相同③前序和后序相同7. n个结点的K叉树,若用具有k个child域的等长链结点存储树的一个结点,则空的Child 域有多少个?8.画出与下列已知序列对应的树T:树的先根次序访问序列为GFKDAIEBCHJ;树的后根次序访问序列为DIAEKFCJHBG。
9.假设用于通讯的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为:0.07,0.19,0.02,0.06,0.32,0.03,0.21,0.10请为这8个字母设计哈夫曼编码。
10.已知二叉树采用二叉链表存放,要求返回二叉树T的后序序列中的第一个结点指针,是否可不用递归且不用栈来完成?请简述原因.11. 画出和下列树对应的二叉树:12.已知二叉树按照二叉链表方式存储,编写算法,计算二叉树中叶子结点的数目。
13.编写递归算法:对于二叉树中每一个元素值为x的结点,删去以它为根的子树,并释放相应的空间。
14.分别写函数完成:在先序线索二叉树T中,查找给定结点*p在先序序列中的后继。
在后序线索二叉树T中,查找给定结点*p在后序序列中的前驱。
15.分别写出算法,实现在中序线索二叉树中查找给定结点*p在中序序列中的前驱与后继。
16.编写算法,对一棵以孩子-兄弟链表表示的树统计其叶子的个数。
17.对以孩子-兄弟链表表示的树编写计算树的深度的算法。
18.已知二叉树按照二叉链表方式存储,利用栈的基本操作写出后序遍历非递归的算法。
以二叉树或树作为表的组织形式,称为树表,它是一类动态查找表,不仅适合于数据查找,也适合于表插入和删除操作。
常见的树表:二叉排序树平衡二叉树B-树B+树9.3.1 二叉排序树二叉排序树(简称BST)又称二叉查找(搜索)树,其定义为:二叉排序树或者是空树,或者是满足如下性质(BST性质)的二叉树:❶若它的左子树非空,则左子树上所有节点值(指关键字值)均小于根节点值;❷若它的右子树非空,则右子树上所有节点值均大于根节点值;❸左、右子树本身又各是一棵二叉排序树。
注意:二叉排序树中没有相同关键字的节点。
二叉树结构满足BST性质:节点值约束二叉排序树503080209010854035252388例如:是二叉排序树。
66不试一试二叉排序树的中序遍历序列有什么特点?二叉排序树的节点类型如下:typedef struct node{KeyType key;//关键字项InfoType data;//其他数据域struct node*lchild,*rchild;//左右孩子指针}BSTNode;二叉排序树可看做是一个有序表,所以在二叉排序树上进行查找,和二分查找类似,也是一个逐步缩小查找范围的过程。
1、二叉排序树上的查找Nk< bt->keybtk> bt->key 每一层只和一个节点进行关键字比较!∧∧p查找到p所指节点若k<p->data,并且p->lchild=NULL,查找失败。
若k>p->data,并且p->rchild=NULL,查找失败。
查找失败的情况加上外部节点一个外部节点对应某内部节点的一个NULL指针递归查找算法SearchBST()如下(在二叉排序树bt上查找关键字为k的记录,成功时返回该节点指针,否则返回NULL):BSTNode*SearchBST(BSTNode*bt,KeyType k){if(bt==NULL||bt->key==k)//递归出口return bt;if(k<bt->key)return SearchBST(bt->lchild,k);//在左子树中递归查找elsereturn SearchBST(bt->rchild,k);//在右子树中递归查找}在二叉排序树中插入一个关键字为k的新节点,要保证插入后仍满足BST性质。
第6章树和二叉树习题解答一、下面是有关二叉树的叙述,请判断正误(每小题1分,共10分)(√)1. 若二叉树用二叉链表作存贮结构,则在n个结点的二叉树链表中只有n—1个非空指针域。
(×)2.二叉树中每个结点的两棵子树的高度差等于1。
(√)3.二叉树中每个结点的两棵子树是有序的。
(×)4.二叉树中每个结点有两棵非空子树或有两棵空子树。
(×)5.二叉树中每个结点的关键字值大于其左非空子树(若存在的话)所有结点的关键字值,且小于其右非空子树(若存在的话)所有结点的关键字值。
(应当是二叉排序树的特点)(×)6.二叉树中所有结点个数是2k-1-1,其中k是树的深度。
(应2i-1)(×)7.二叉树中所有结点,如果不存在非空左子树,则不存在非空右子树。
(×)8.对于一棵非空二叉树,它的根结点作为第一层,则它的第i层上最多能有2i—1个结点。
(应2i-1)(√)9.用二叉链表法(link-rlink)存储包含n个结点的二叉树,结点的2n个指针区域中有n+1个为空指针。
(正确。
用二叉链表存储包含n个结点的二叉树,结点共有2n个链域。
由于二叉树中,除根结点外,每一个结点有且仅有一个双亲,所以只有n-1个结点的链域存放指向非空子女结点的指针,还有n+1个空指针。
)即有后继链接的指针仅n-1个。
(√)10. 〖01年考研题〗具有12个结点的完全二叉树有5个度为2的结点。
最快方法:用叶子数=[n/2]=6,再求n2=n0-1=5二、填空(每空1分,共15分)1.由3个结点所构成的二叉树有5种形态。
2. 【计算机研2000】一棵深度为6的满二叉树有n1+n2=0+ n2= n0-1=31 个分支结点和26-1 =32个叶子。
注:满二叉树没有度为1的结点,所以分支结点数就是二度结点数。
3.一棵具有257个结点的完全二叉树,它的深度为9。
(注:用⎣ log2(n) ⎦+1= ⎣ 8.xx ⎦+1=94.【全国专升本统考题】设一棵完全二叉树有700个结点,则共有350个叶子结点。
【课后习题】第6章树和二叉树网络工程2010级()班学号:姓名:一、填空题(每空1分,共16分)1.从逻辑结构看,树是典型的。
2.设一棵完全二叉树具有999个结点,则此完全二叉树有个叶子结点,有个度为2的结点,有个度为1的结点。
3.由n个权值构成的哈夫曼树共有个结点。
4.在线索化二叉树中,T所指结点没有左子树的充要条件是。
5.在非空树上,_____没有直接前趋。
6.深度为k的二叉树最多有结点,最少有个结点。
7.若按层次顺序将一棵有n个结点的完全二叉树的所有结点从1到n编号,那么当i为且小于n时,结点i的右兄弟是结点,否则结点i没有右兄弟。
8.N个结点的二叉树采用二叉链表存放,共有空链域个数为。
9.一棵深度为7的满二叉树有___ ___个非终端结点。
10.将一棵树转换为二叉树表示后,该二叉树的根结点没有。
11.采用二叉树来表示树时,树的先根次序遍历结果与其对应的二叉树的遍历结果是一样的。
12.一棵Huffman树是带权路径长度最短的二叉树,权值的外结点离根较远。
二、判断题(如果正确,在对应位置打“√”,否则打“⨯”。
每题0.5分,共5分)1.对于一棵非空二叉树,它的根结点作为第一层,则它的第i层上最多能有2i-1个结点。
2.二叉树的前序遍历并不能唯一确定这棵树,但是,如果我们还知道该二叉树的根结点是那一个,则可以确定这棵二叉树。
3.一棵树中的叶子结点数一定等于与其对应的二叉树中的叶子结点数。
4.度≤2的树就是二叉树。
5.一棵Huffman树是带权路径长度最短的二叉树,权值较大的外结点离根较远。
6.采用二叉树来表示树时,树的先根次序遍历结果与其对应的二叉树的前序遍历结果是一样的。
7.不存在有偶数个结点的满二叉树。
8.满二叉树一定是完全二叉树,而完全二叉树不一定是满二叉树。
9.已知二叉树的前序遍历顺序和中序遍历顺序,可以惟一确定一棵二叉树;10.已知二叉树的前序遍历顺序和后序遍历顺序,不能惟一确定一棵二叉树;三、单项选择(请将正确答案的代号填写在下表对应题号下面。