数据结构-二叉树05

树的基本概念

树(Tree)是n(n≥0)个节点的有限集合T,它满足两个条件 :
有且仅有一个特定的称为根(Root)的节点
其余的节点可以分为m(m≥0)个互不相交的有限集合T1、T2、……、Tm,其中每一个集合又是一棵树,并称为其根的子树(Subtree)。

一个节点的子树的个数称为该节点的度数,
一棵树的度数是指该树中节点的最大度数。
度数为零的节点称为树叶或终端节点,
度数不为零的节点称为分支节点,除根节点外的分支节点称为内部节点。
一个节点的子树之根节点称为该节点的子节点,该节点称为它们的父节点,同一节点的各个子节点之间称为兄弟节点。
一棵树的根节点没有父节点,叶节点没有子节点。

一个节点系列k1,k2, ……,ki,ki+1, ……,kj,并满足ki是ki+1的父节点,就称为一条从k1到kj的路径,路径的长度为j-1,即路径中的边数。路径中前面的节点是后面节点的祖先,后面节点是前面节点的子孙。
节点的层数等于父节点的层数加一,根节点的层数定义为一。树中节点层数的最大值称为该树的高度或深度。
若树中每个节点的各个子树的排列为从左到右,不能交换,即兄弟之间是有序的,则该树称为有序树。一般的树是有序树。
m(m≥0)棵互不相交的树的集合称为森林。树去掉根节点就成为森林,森林加上一个新的根节点就成为树。

在这里插入图片描述
结点A的度:3
结点B的度:2
结点M的度:0
树的度:3
结点A的层次:1
结点M的层次:4
树的深度:4

叶子:K,L,F,G,M,I,J
结点A的孩子:B,C,D
结点B的孩子:E,F
结点I的双亲:D
结点L的双亲:E
结点B,C,D为兄弟
结点K,L为兄弟
结点F,G为堂兄弟
结点A是结点F,G的祖先

树的逻辑结构 :树中任何节点都可以有零个或多个直接后继节点(子节点),但至多只有一个直接前趋节点(父节点),根节点没有前趋节点,叶节点没有后继节点。

二叉树的概念

二叉树(Binary Tree)是n(n≥0)个节点的有限集合,它或者是空集(n=0),或者是由一个根节点以及两棵互不相交的、分别称为左子树和右子树的二叉树组成。二叉树与普通有序树不同,二叉树严格区分左孩子和右孩子,即使只有一个子节点也要区分左右。

二叉树的性质
二叉树第i(i≥1)层上的节点最多为2i-1个。
深度为k(k≥1)的二叉树最多有2k-1个节点。
在任意一棵二叉树中,树叶的数目比度数为2的节点的数目多一。
总节点数为各类节点之和:n = n0 + n1 + n2
总节点数为所有子节点数加一:n = n1 + 2*n2 + 1
故得:n0 = n2 + 1 ;

完全二叉树和满二叉树

满二叉树 :深度为k(k≥1)时有2k-1个节点的二叉树。

完全二叉树 :只有最下面两层有度数小于2的节点,且最下面一层的叶节点集中在最左边的若干位置上。
具有n个节点的完全二叉树的深度为:
(log2n)+1或『log2(n+1)。

二叉树的顺序存储结构

若二叉树不是完全二叉树,通过补虚节点,将其补成完全二叉树。
按从上到下,从左到右的顺序编号,根节点为1
按编号一次存储在连续空间中,虚节点用特殊符号标识即可。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

二叉树的链式存储结构

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

二叉树的遍历

由于二叉树的递归性质,遍历算法也是递归的。三种基本的遍历算法如下 :
先上后下的按层次遍历;
先左(子树)后右(子树)的遍历;
先右(子树)后左(子树)的遍历。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

二叉树遍历算法实现

先序遍历算法:void pre_order(btee_pnode *t);

void pre_order(btree_pnode t)
{
	if(t!=NULL)
	{
		//访问根结点
		printf("%c",t->data);
		//先序遍历左子树
		pre_order(t->lchild);
		//先序遍历右子树
		pre_order(t->rchild);
	}
}

中序遍历算法: void mid_order(btee_pnode *t);

void mid_order(btree_pnode t)
{
	if(t!=NULL)
	{
		//中序遍历左子树
		mid_order(t->lchild);
		//访问根结点
		printf("%c",t->data);
		//中序遍历右子树
		mid_order(t->rchild);
	}
}

后序遍历算法: void post_order(btee_pnode *t);
//后序遍历

void post_order(btree_pnode t)
{
	if(t!=NULL)
	{
		//后序遍历左子树
		post_order(t->lchild);
		//后序遍历右子树
		post_order(t->rchild);
		//访问根结点
		printf("%c",t->data);
	}
}

层次遍历算法: void level_order(btee_pnode *t);

void level_order(btree_pnode t)
{
	link_pqueue q;
	init_linkqueue(&q);//初始化链式队列


	while(t!=NULL)
	{
		//访问t指向的结点数据
		printf("%c",t->data);
		//当t的左指针不为空,则入队
		if(t->lchild!=NULL)
			in_linkqueue(t->lchild,q);
		//当t的右指针不为空,则入队
		if(t->rchild!=NULL)
			in_linkqueue(t->rchild,q);
		//队列不为空,则出队
		if(!is_empty_linkqueue(q))
			out_linkqueue(q,&t);
		else
			break;
	}
}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Set_Mode/article/details/89789283