【戏玩算法】08-树结构

简介: 转眼间这个系列已经更新到第八篇了,这篇文章将会介绍一下树,树结构在开发中非常的常见,我们来看一下树这个结构是什么样的,有什么特点。
Hi~,我是 一碗周,一个在舒适区垂死挣扎的前端,如果写的文章有幸可以得到你的青睐,万分有幸~

🫐 写在前面

转眼间这个系列已经更新到第八篇了,这篇文章将会介绍一下树,树结构在开发中非常的常见,我们来看一下树这个结构是什么样的,有什么特点。

🍓 什么是树

在现实生活中,相信每个人对树都很熟悉,不管是柳树、杨树还是桃树,可以说树在我们生活中随处可见;在计算机世界,树是一种分层结构的抽象模型,如下图所示:

树结构.png

树结构的应用有很多,就比如公司的组织架构,就可以用树来表示,如下图:

公司组织架构.png

除了组织架构,像族谱、省市等都可以使用树结构来表示。

🍊 树的术语

树有很多的术语,如下图:

树的术语.png

  • :n(n≥0)个节点所构成的有限集合,当n=0时,称为空树;
  • 节点的度:节点的子树个数,例如B节点的度就是2,A节点的度就是3;
  • 树的度:树的所有节点中最大的度数,例如上图中,树的度是3;
  • 叶子节点度为0的节点,也叫叶节点
  • 子节点:如上图;
  • 兄弟节点:如上图;
  • 根节点:如上图;
  • 树的深度:树中所有结点中的最大层次,例如上图中树的深度就是3;
  • 节点的层次:例如E节点的层次就是3,节点的层次就是父节点层次+1,根节点的层次为1;
  • 路径一个节点到另一个节点的通道,例如A→H的路径就是A D H
  • 路径长度一个节点到另一个节点的距离,例如A→H的路径就是3。

🍉 JavaScript中的树

树结构可以说是前端中最常见的数据结构之一,比如说DOM树、级联选择、树形组件等等;

JavaScript中并没有提供树这个数据结构,但是我们可以通过对象和数组来模拟一个树,例如下面这段代码:

const tree = {
  value: 'A',
  children: [
    {
      value: 'B',
      children: [
        { value: 'E', children: null },
        { value: 'F', children: null },
      ],
    },
    {
      value: 'C',
      children: [{ value: 'G', children: null }],
    },
    {
      value: 'D',
      children: [
        { value: 'H', children: null },
        { value: 'I', children: null },
      ],
    },
  ],
}

🍋 广度优先和深度优点遍历算法

🍌 深度优先

所谓的深度优先遍历算法,就是尽可能深的去搜索树的分支,它的遍历顺序如下图:

深度优先遍历.png

实现思路如下:

  1. 访问根节点;
  2. 对根节点的children持续进行深度优先遍历(递归);

实现代码如下:

function dfs(root) {
  console.log(root.value)
  root.children && root.children.forEach(dfs) // 与下面一致
  // if (root.children) {
  //   root.children.forEach(child => {
  //     dfs(child)
  //   })
  // }
}
dfs(tree) // 这个tree就是前面定义的那个树
/* 结果
A
B
E
F
C
G
D
H
I
*/

可以看到,和图中的顺序是一致的,也就是说我们的算法没有问题。

🍍 广度优先

所谓的广度优先就是依次访问离根节点近的节点,它的遍历顺序如下图:

广度优先遍历.png

实现思路如下:

  1. 创建要给队列,把根节点入队;
  2. 把队头出队并访问;
  3. 把队头的children依次入队;
  4. 重复执行2、3步,直到队列为空。

实现代码如下:

function bfs(root) {
  // 1. 新建队列 跟节点入队
  const q = [root]
  // 4 重复执行
  while (q.length > 0) {
    const node = q.shift() // 2 队头出队
    console.log(node.value)
    // 3 队头 children 依次入队
    node.children &&
      node.children.forEach(child => {
        q.push(child)
      })
  }
}
bfs(tree)
/* 结果
A
B
C
D
E
F
G
H
I
*/

可以看到,和图中的顺序是一致的,也就是说我们的算法没有问题。

🥭 写在最后

本篇文章到这就结束了,该文章中介绍了树的概念、树的术语、JavaScript中的树的应用以及树的广度优先算法和深度优先算法;下一篇文章介绍二叉树这个数据结构。

本专栏采用JavaScript作为编程语言,从前端的角度去介绍数据结构与算法,如果对你所有帮助,可以点个关注支持一下啊\~
目录
相关文章
|
6月前
|
算法 程序员 测试技术
【数据结构-二叉树 九】【树的子结构】:树的子结构
【数据结构-二叉树 九】【树的子结构】:树的子结构
79 0
|
3月前
|
存储 关系型数据库 Java
红黑树,B+树,B树的原理
红黑树(Red-Black Tree)、B树(B-Tree)和 B+树(B+ Tree)都是自平衡的树结构,用于高效地进行查找、插入和删除操作。它们在数据库和文件系统等应用中有广泛的应用。
100 2
|
4月前
|
存储 数据库 索引
什么是B树及其变种B+树?
B+树是B树的一种优化变种,更适合用于数据库和文件系统的索引。
35 0
|
6月前
|
存储 算法 Java
【数据结构】树结构(B树、23树、B+树)
【数据结构】树结构(B树、23树、B+树)
133 0
【数据结构】树结构(B树、23树、B+树)
|
6月前
|
存储 数据处理 数据库
数据结构之B树、B+树和B*树
数据结构之B树、B+树和B*树
103 0
|
存储 机器学习/深度学习 人工智能
23 树与树算法
23 树与树算法
74 0
|
存储
数据结构(8)树形结构——B树、B+树(含完整建树过程)
8.1.B树 8.1.1.概述 B树存在的意义: 二叉树在存储数据时可能出现向一边倾斜导致查询效率降低的情况,为了防止二叉树的倾斜,出现了平衡二叉树,通过旋转的方式保证二叉树的平衡。但是就算是保持绝对的平衡,在面对要存储的数量量级够大的时候也会出现树的高度整体偏高的问题,树的高度过高,即使是使用了二分查找,依然会出现查找效率变低的情况。尤其是磁盘查找数据本身是个机械完成的动作,这一动作本身就十分耗时。因此需要一种能进行二分查找缩短查找时间,能存储大量数据后树高也不会过高的树形结构,这就是B树。
224 0
【数据结构之树】——什么是树,树的特点,树的相关概念和表示方法以及在实际的应用。
一、1.树是什么? 树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因 为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。
|
算法
堆排序(树的结构)
视频(算法基础课)的:AcWing 838. 堆排序 - AcWing
53 0
第 11 章:树结构实际应用(二)
第 11 章:树结构实际应用
74 0