python数据结构树和二叉树简介

一、树的定义

树形结构是一类重要的非线性结构。树形结构是结点之间有分支,并具有层次关系的结构。它非常类似于自然界中的树。
树的递归定义:
树(Tree)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(Root)的结点;
(2)其余的结点可分为m(m≥0)个互不相交的子集Tl,T2,…,Tm,其中每个子集本身又是一棵树,并称其为根的子树(Subree)。

二、二叉树的定义

二叉树是由n(n≥0)个结点组成的有限集合、每个结点最多有两个子树的有序树。它或者是空集,或者是由一个根和称为左、右子树的两个不相交的二叉树组成。
特点:
(1)二叉树是有序树,即使只有一个子树,也必须区分左、右子树;
(2)二叉树的每个结点的度不能大于2,只能取0、1、2三者之一;
(3)二叉树中所有结点的形态有5种:空结点、无左右子树的结点、只有左子树的结点、只有右子树的结点和具有左右子树的结点。

三、二叉树的性质

1 :在二叉树的第i层上至少有2^(i-1)个结点

2:深度为k的二叉树至多有2^(k-1)个结点

3:对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1

4:具有n个结点的完全二叉树的深度是【log2n】+1(向下取整)

5:如果对一棵有n个结点的完全二叉树的结点按层序编号,则对任一结点i(1in),有:

如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其双亲是i/2

如果2i>n,则结点i无左孩子;如果2in,则其左孩子是2i

如果2i+1>n,则结点i无右孩子;如果2i+1n,则其右孩子是2i+1

二叉树深度算法如下:

深度为m的满二叉树有2^m-1个结点;

具有n个结点的完全二叉树的深度为[log2n]+1.(log2n是以2为底n的对数)

扩展资料:

二叉树是一个连通的无环图,并且每一个顶点的度不大于3。有根二叉树还要满足根结点的度不大于2。有了根结点之后,每个顶点定义了唯一的父结点,和最多2个子结点。然而,没有足够的信息来区分左结点和右结点。如果不考虑连通性,允许图中有多个连通分量,这样的结构叫做森林。

在计算机科学中,二叉树是每个结点最多有两个子树的树结构。通常子树被称作“左子树”(left subtree)和“右子树”(right subtree)。二叉树常被用于实现二叉查找树和二叉堆。

一棵深度为k,且有2^k-1个节点的二叉树,称为满二叉树。这种树的特点是每一层上的节点数都是最大节点数。而在一棵二叉树中,除最后一层外,若其余层都是满的,并且最后一层或者是满的,或者是在右边缺少连续若干节点,则此二叉树为完全二叉树。

四、二叉树的存储结构

二叉树的存储结构有顺序存储结构、链式存储结构
顺序存储:结构采用一维数组存储的。根据二叉树的性质6可计算出双亲结点、左右孩子结点的下标。因此满二叉树、完全二叉树的存储可采用一维数组,把结点按从上到下、从左到右的顺序存放在数组中,结点之间的关系可由性质6的公式计算得到。
链式存储:结构采用链表存储二叉树中的数据元素,用链建立二叉树中结点之间的关系。二叉树最常用的链式存储结构是二叉链,每个结点包含三个域,分别是数据元素域data、左孩子链域lChild和右孩子链域rChild。与单链表带头结点和不带头结点的两种情况相似,二叉链存储结构的二叉树也有带头结点和不带头结点两种

五、二叉树的操作

python数据结构之二叉树的建立实例

python数据结构之二叉树的遍历实例

python数据结构之二叉树的统计与转换实例

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转载自www.cnblogs.com/ceo-python/p/11625093.html