408数据结构学习笔记——树、森林

简介: 408数据结构学习笔记——树、森林

1.树的存储结构

1.1.双亲表示法(顺序存储)

  1. 采用数组存储每个结点,同时为每个结点定义一个指针(伪指针,指示该元素在数组的下标)
  2. data域存放数据,parent域存放其双亲结点的数组下标
  3. 下标0存放根节点,根节点的指针域为-1

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#define MAXSIZE 100
//定义结点
typedef struct PTNode{
    elemtype data;    //存放数据
    int parent;    //伪指针,指向其双亲结点
}PTNode;
typedef struct PTree{
    PTNode nodes[MAXSIZE];    //申明一个足够大的数组,存放树中结点
    int n;    //树中结点个数
}PTree;

优点:查找双亲很方便

缺点:查找孩子需要从头遍历

1.2.孩子表示法(顺序+链式)

该存储方式便于找孩子结点,但是找双亲结点麻烦

//链式存储,存放该结点的每个孩子结点的信息(非孩子结点数据)
typedef struct CTNode{
    int child;    //存放该结点的孩子结点在数组中的下标
    struct CTNode *next;    //指向下一个孩子
}CTNode;
//定义结点,存放结点数据,并且存放该元素的第一个孩子结点
typedef struct CTBox{
    elemtype data;    //存放数据
    CTNode *firstChild;    //指向第一个孩子结点
}CTBox;
//顺序存储
typedef struct CTree{
    CTBox nodes[MAXSIZE];
    int n, r;    //n为结点个数,r为根节点的数组下标
}CTree;

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1.3.孩子兄弟表示法(森林和树的相互转化)

typedef struct CSNode{
    elemtype data;    //存放数据
    struct CSNode *firstChild, *nextsibling;    //第一个孩子和右兄弟指针
}CSNode, *CSTree;

2fbd4427657046448f1dbdb729225e13.png

孩子兄弟表示法的本质就是森林和树的相互转换:

森林和树的转化中,左指针指向的是孩子,右指针指向的是树

2.树和森林的遍历

2.1.树的先根遍历

e7a0b3f4e652443ca3f32be6bdb9267b.png

ABCD→A(BEF)(CG)(DHIJ)→A(B(EK)F)(CG)(DHIJ)

树的先根遍历序列和这棵树对应的二叉树的先序序列相同

2.2.树的后根遍历

BCDA→(EFB)(GC)(HIJD)A→(KEFB)(GC)(HIJD)A

树的后根遍历序列和这棵树对应的二叉树的中序序列相同

2.3.森林的先序遍历

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BCD→(BEF)(CG)(DHIJ)→(B(EKL)F)(CG)(D(HM)IJ)

依次对每个树进行先序遍历

2.4.森林的中序遍历

BCD→(EFB)(GC)(HIJD)→((KLE)FB)(GC)((MH)IJD)

依次对每个树进行后根遍历

2.5.树和森林的遍历小结

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3.王道课后题

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先序遍历

typedef struct TNode{
    struct TNode *firstChild, *nextSilbing;
    elemtype value;
}TNode, *Tree;
int InOrder(Tree T) {
    int count = 0;
    if (!T) return count;
    count++;
    if (T->firstChild) count += InOrder(T->firstChild);
    if (T->nextSilbing) count += InOrder(T->nextSilbing);
    return count;
}

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typedef struct ThreadNode{
    struct ThreadNode *firstChild, *nextSibling;
    elemtype data;
}ThreadNode, *ThreadTree;
int GetDepth(ThreadNode T) {
    int ldepth = 0, rdepth = 0;
    if (!T) return 0;
    else {
        if (T->firstChild) ldepth = GetDepth(T->firstChild;
        if (T->nextSibling) rdepth = GetDepth(T->nextSibling);
    }
    return (firstChild > nextSibling ? firstChild : nextSibling) + 1;
}


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