树和二叉树 (C语言)《数据结构与算法》(一)

简介: 树和二叉树 (C语言)《数据结构与算法》(一)

1. 树概念及结构

1.1 树的概念

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。

 

  1. 有一个特殊的结点,称为根结点,根节点没有前驱结点。
  2. 除根节点外,其余结点被分成M(M>0)个互不相交的集合T1T2……Tm,其中每一个集合Ti(1<= i <= m)又是一棵结构与树类似的子树。每棵子树的根结点有且只有一个前驱,可以有0个或多个后继。
  3. 因此,树是递归定义的。

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注意:树形结构中,子树之间不能有交集,否则就不是树形结构


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1.2 树的相关概念


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节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 如上图:A的为6;

叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 如上图:B、C、H、I...等节点为叶节点;

非终端节点或分支节点:度不为0的节点; 如上图:D、E、F、G...等节点为分支节点;

双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点; 如上图:A是B的父节点;

孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点; 如上图:B是A的孩子节点;

兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点; 如上图:B、C是兄弟节点;

树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度; 如上图:树的度为6;

节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子节点为第2层,以此类推;

树的高度或深度:树中节点的最大层次; 如上图:树的高度为4;

堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;如上图:H、I互为兄弟节点;

节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;如上图:A是所有节点的祖先;

子孙:以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙。如上图:所有节点都是A的子孙;

森林:由m(m>0)棵互不相交的树的集合称为森林;


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1.3 树的表示

 

树结构相对线性表就比较复杂了,要存储表示起来就比较麻烦了,既然保存值域,也要保存结点和结点之间 的关系,实际中树有很多种表示方式如:双亲表示法,孩子表示法、孩子双亲表示法以及孩子兄弟表示法等。我们这里就简单的了解其中最常用的 孩子兄弟表示法

typedef int DataType;
struct Node
{
 struct Node* _firstChild1; // 第一个孩子结点
 struct Node* _pNextBrother; // 指向其下一个兄弟结点
 DataType _data; // 结点中的数据域
};


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1.4 树在实际中的运用(表示文件系统的目录树结构)


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2. 二叉树概念及结构

2.1 概念

一棵二叉树是结点的一个有限集合

1. 或者为空

2. 由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成

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从上图可以看出:

1. 二叉树不存在度大于2的结点

2. 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树

注意:对于任意的二叉树都是由以下几种情况复合而成的:


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2.2 现实中的二叉树


网络异常,图片无法展示
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2.3 数据结构中的二叉树


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