树、森林和二叉树的关系
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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。
数据结构树的知识点总结一、树的基本概念。
1. 树的定义。
- 树是n(n ≥ 0)个结点的有限集。
当n = 0时,称为空树。
在任意一棵非空树中:- 有且仅有一个特定的称为根(root)的结点。
- 当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1、T2、…、Tm,其中每个集合本身又是一棵树,并且称为根的子树(sub - tree)。
2. 结点的度、树的度。
- 结点的度:结点拥有的子树个数称为结点的度。
- 树的度:树内各结点的度的最大值称为树的度。
3. 叶子结点(终端结点)和分支结点(非终端结点)- 叶子结点:度为0的结点称为叶子结点或终端结点。
- 分支结点:度不为0的结点称为分支结点或非终端结点。
- 除根结点之外,分支结点也称为内部结点。
4. 树的深度(高度)- 树的层次从根开始定义起,根为第1层,根的子结点为第2层,以此类推。
树中结点的最大层次称为树的深度(或高度)。
二、二叉树。
1. 二叉树的定义。
- 二叉树是n(n ≥ 0)个结点的有限集合:- 或者为空二叉树,即n = 0。
- 或者由一个根结点和两棵互不相交的、分别称为根结点的左子树和右子树的二叉树组成。
2. 二叉树的特点。
- 每个结点最多有两棵子树,即二叉树不存在度大于2的结点。
- 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。
3. 特殊的二叉树。
- 满二叉树。
- 一棵深度为k且有2^k - 1个结点的二叉树称为满二叉树。
满二叉树的特点是每一层上的结点数都是最大结点数。
- 完全二叉树。
- 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。
完全二叉树的叶子结点只可能在层次最大的两层上出现;对于最大层次中的叶子结点,都依次排列在该层最左边的位置上;如果有度为1的结点,只可能有一个,且该结点只有左孩子而无右孩子。
三、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就是用一组地址连续的存储单元依次自上而下、自左至右存储完全二叉树上的结点元素。
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。
一、单选题1、树最适合用来表示()。
A.元素之间具有分支层次关系的数据B.有序数据元素C.元素之间无联系的数据D.无序数据元素正确答案:A2、在树结构中,若结点A有三个兄弟,且B是A的双亲,则B的度是()。
A.5B.4C.3D.2正确答案:B3、下列陈述中正确的是()。
A.二叉树是度为2的有序树B.二叉树中结点只有一个孩子时无左右之分C.二叉树中每个结点最多只有两棵子树,并且有左右之分D.二叉树中必有度为2的结点正确答案:C4、设深度为h的二叉树中只有度为0和度为2的结点,则此类二叉树中所包含结点数至少为()。
A.2h-1B.2h+1C.h+1D.2h正确答案:A解析: A、除根之外,每层只有两个结点,且互为兄弟。
5、设深度为h的二叉树中只有度为0和度为2的结点,则此类二叉树中所包含结点数至多为()。
A.2h-1B. 2h+1-1C. 2h-1-1D. 2h+1正确答案:A解析: A、构成完全二叉树。
6、具有n(n>0)个结点的完全二叉树的深度为()。
A.⌊ log2(n)⌋ +1B.⌈log2(n)⌉C.⌊ log2(n)⌋D.⌈log2(n)+1⌉正确答案:A7、具有32个结点的完全二叉树有()个叶子结点。
A.16B.14C.15D.17正确答案:A解析: A、对结点按层序编号,32号结点的双亲结点编号为16,则17至32号结点都为叶子,共16个。
8、一棵完全二叉树的第6层上有23个叶子结点,则此二叉树最多有()结点。
A.81B.78C.80D.79正确答案:A解析: A、完全二叉树的叶子结点只能在最下两层,要使结点最多,这棵二叉树深度为7,前6层结点数共为63,第6层有32个结点,其中叶子为23个,非叶子为9个,它们的度都为2,第7层只有18个结点,故整棵二叉树结点数为81.9、具有3个结点的二叉树有()种。
A.6B.3C.5D.4正确答案:C10、若一棵二叉树有9个度为2的结点,5个度为1的结点,则叶子结点的个数为()。
二叉树,树,森林互相转化的题
二叉树、树和森林是数据结构中常见的概念,它们之间可以相互转化。
首先我们来看一下它们的定义和特点。
二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点,分别为左子节点和右子节点。
树是由n(n>=1)个节点组成的有限集合,它们之间存在唯一的父子关系。
而森林是由若干棵互不相交的树组成。
现在我们来看一下它们之间的转化关系:
1. 二叉树转化为树,将二叉树的左子节点作为树的子节点,右子节点作为兄弟节点,这样就可以将二叉树转化为树。
2. 树转化为二叉树,将树的每个节点的第一个子节点作为二叉树的左子节点,其余的子节点作为左子节点的右子节点,这样就可以将树转化为二叉树。
3. 树转化为森林,如果一个树有多个子节点,可以将它的子节点拆分成多棵树,这样就可以将树转化为森林。
4. 森林转化为树,将森林中的每棵树的根节点作为新树的子节点,这样就可以将森林转化为树。
通过以上转化方法,我们可以实现二叉树、树和森林之间的互相转化。
这些转化方法在实际的数据结构操作中有着重要的应用,能够帮助我们更好地理解和利用这些数据结构。
在实际编程中,我们可以根据具体的需求选择合适的数据结构,并通过转化实现各种操作和算法。
希望这些信息能够对你有所帮助。