【数据结构和算法】树与森林&树与二叉树的转换

简介: 【数据结构和算法】树与森林&树与二叉树的转换

树的存储结构


  1. 双亲表示法–树的结构
#define MAX_TREE_SIZE 100
typedef struct PTNode{
  TElemType data:
  int parent;  //双亲位置域
}PTNode;
typedef struct{
  PTNode nodes[MAX_TREE_SIZE];
  int r,n;  //根节点的位置和结点个数
}PTree;


  1. 树的存储结构–孩子链表方法
//孩子结点结构
typedef struct CTNode{
  int child;
  struct CTNdode *next;
}*ChildPtr;
//双亲孩子结构
typedef struct{
  TElemType data;
  //int parentpos;  //加上这个就是带双亲的孩子结构更加的方便
  ChildPtr firstchild;  //孩子链表头指针
}CTBox;
//树结构
typedef struct{
  CTBox nodes[MAX_TREE_SIZE];
  int n,r;  //结点数和根节点的位置
}CTree;


  1. 孩子兄弟表示法/二叉树表示法,二叉链表表示法

//一个指针指向孩子,一个指针指向兄弟,但是找双亲比较困难

//有必要再增加一个指针域来指向其双亲

typedef struct CSNode{
  TElemType data;
  struct CSNode* firstchild;  //找孩子
  struct CSNode* nextsibling;  //找兄弟
  //struct CSNode* parent;  //找双亲
}CSNode,*CSNode;


由于树和二叉树都可以用二叉链表作为存储结构,则以二叉链表做媒介可以导出树与二叉树之间的一个对应关系。


例子如下:

这个是一颗普通的树

image.png

将其采用孩子兄弟表示法来存储结构为:

image.png

下面这个是一棵二叉树

image.png

采用二叉树的存储,结构如下:

image.png

但是,这颗树与这个不一样的二叉树的的存储形式是一样的。

image.png

结论:给定一棵树,可以找到唯一的一棵二叉树与之对应。


将树转换成二叉树


加线:在兄弟之间加一条线

抹线:对每个结点,除了其左孩子外,去除其与其余孩纸之间的关系。(也就是只保留第一个孩子的连线)

旋转:以树的根节点为轴心,将整数顺时针转45°(容易观看,美观而已)

一句话概括就是:兄弟相连留长子


例子:

image.png


将二叉树转换成树


加线:若p结点是双亲结点的左孩子,则将p的右孩子,右孩子的右孩子…沿分支线找到所以的右孩子,都与p的双亲线连起来

抹线:抹掉原二叉树中双亲与右孩子之间的连线

调整:将结点按层次排列,形成树结构

两句话概括:左孩左右连双亲,去掉原来右孩线


例子:

image.png


森林转换成二叉树


也就是二叉树与多棵树之间的关系

将各棵树分别转换成二叉树

将每棵树的根节点用线相连

以第一课树根结点为二叉树的根,再以跟结点为轴心,顺时针旋转,构成二叉树型结构。


例子:

image.png


二叉树转换成森林


抹线:将二叉树中根节点与其右孩子连线,以及沿右分支搜索到的所以右孩子见连线全部抹线,使之成为孤立的二叉树

还原:将孤立的二叉树还原成树


例子:

image.png


树的遍历


先根遍历:若树不同,则先访问根节点,然后依次先遍历各颗子树。

后根遍历:若树不同,则先依次后根遍历各颗子树,然后访问根节点。

层序遍历:若树不同,则自上而下自做而右访问树中的每个节点。


例子:

image.png


森林的遍历


image.png

image.png

image.png

参考链接:https://www.bilibili.com/read/cv3285768

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