数据结构——初识“树“,二叉树,我来啦(1)

简介: 数据结构——初识“树“,二叉树,我来啦(1)

树和树的表示


树的定义


树(Tree): 零个或多个结点(即 n(n≥0))构成的有限集合

当n=0时,称为空树;

对于任一棵非空树(n> 0),它具备以下性质:


树中有一个称为“根(Root)”的特殊结点,用 r 表示;


其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,… ,Tm,其中每个集合本身又是一棵树,称为原来树的“子树(SubTree)”

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什么是树?什么不是树?


从上图可以总结出:

  1. 子树是不相交的
  2. 除了根结点外,每个结点有且仅有一个父结点
  3. 一棵N个结点的树有N-1条边

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树的基本术语


  1. 结点的度(Degree):结点的子树个数, 通俗来讲是拥有的儿子的数量
  2. 树的度:树的所有结点中最大的度数
  3. 路径和路径长度:从结点n1到nk的路径为一个结点序列n1 , n2 ,… , nk 。其中, ni是 ni+1的父结点。 路径所包含边的个数为路径的长度。
  4. 叶结点(Leaf):度为0的结点
  5. 父结点(Parent):子树的根结点称为它的父结点
  6. 子结点(Child):若A结点是B结点的父结点,则称B结点是A结点的子结点;子结点也称孩子结点。
  7. 兄弟结点(Sibling):具有同一父结点的各结点彼此是兄弟结点。
  8. 祖先结点(Ancestor):沿树根到某一结点路径上的所有结点都是这个结点的祖先结点。
  9. 子孙结点(Descendant):某一结点的子树中的所有结点是这个结点的子孙。
  10. 结点的层次(Level):规定根结点在1层,其它任一结点的层数是其父结点的层数加1。
  11. 树的深度(Depth):树中所有结点中的最大层次是这棵树的深度

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树的表示


在每一个节点除了数据域外还要一些指针,使得该结点的每一个儿子都有一个指针指向它

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二叉树及存储结构


二叉树定义


二叉树T:一个有穷的结点集合。这个集合可以为空若不为空,则它是由根结


二叉树的常见形态

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注意图c和图d。二叉树的子树有左右顺序之分


特殊的二叉树


1.斜二叉树: 斜树一定要是斜的,但是往哪斜还是有讲究。所有的结点都只有左子树的二叉树叫左斜树。所有结点都是只有右子树的二叉树叫右斜树。这两者统称为斜树

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2.完美二叉树(满二叉树):在一颗二叉树中,所有分支都存在左子树和右子树,并且最后,所有的叶子都在同一层

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3.完全二叉树:没有满二叉树那么完美,最后可能会缺一些子树,但是一定一定要保证子树是按照层序编号,如图中的二叉树是可以一层一层的从左向右编排

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下图的最后一层因为没有按照层序编号,所以不是完全二叉树

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二叉树的存储结构——顺序存储结构


对于完全二叉树


存储方式:将完全二叉树从上到下,从左到右一个一个存储到数组中

  1. 对于非根结点的结点而言,它的父结点是自己的序号除以2
  2. 结点的左孩子是2 * i
  3. 结点的有孩子是2 * i+1

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对于一般二叉树

一般的二叉树需要在形式上补成完全二叉树,在按照顺序存放到数组中,不存在的节点用"空"表示

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二叉树的存储结构——链式存储结构


依靠结构体实现,在一个结点中放置数据域、左指针、右指针

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