树和森林

一、树的存储

1. 双亲表示法

双亲表示法使用一个顺序表来存储树中的节点,同时为表示节点间的关系,在每个节点中附设一个指示器来表示其双亲节点在此表中的位置,其节点结构如下

Data Parent

双亲表示法的存储结构定义为:


#define MAX 100

typedef struct TNode

{

DataType data;

           int  parent;

}TNode;

typedef struct  /*树的定义*/

{

TNode tree[MAX];

int root;   /*根节点在表中的位置*/

int num;    /*该树的节点个数*/

}PTree;

双亲表示法利用的是树中每个节点(除根节点外)只有一个双亲的性质,使得其存储结构很简单,用双亲表示法查找某个节点的双亲非常容易。反复使用求双亲的操作,也可比较容易的找到树的根节点。但是在这种存储结构中,求某个节点的孩子时需要在整个数组中搜寻,以找出其双亲为该节点的节点。

2. 孩子表示法

孩子表示法是把每个节点的孩子存到一个单链表中,称为孩子链表,n个节点共有n个孩子链表(叶子节点的孩子链表为空链表)。n个节点的数据和n个孩子链表的头指针又用一个顺序表存储。

孩子表示法的存储结构定义如下:

typedef struct ChildNode    /*孩子链表节点结构定义*/

{

int Child;

struct ChildNode* next;

}ChildNode;

typedef struct  /*顺序表节点结构定义*/

{

DataType data;

ChildNode *FirstChild;

}DataNode;

typedef struct  /*树的定义*/

{

DataNode nodes[MAX];

int root;   /*该树的根节点在顺序表中的位置*/

int num;    /*该树的节点个数*/

}CTree;

孩子表示法可以方便的找到结点的孩子,但却不方便寻找结点的双亲,为此可以将孩子表示法与双亲表示法结合起来,即在每个节点结构中增设一个Parent域,形成带双亲的孩子表示法。

3. 孩子兄弟表示法

孩子兄弟表示法又称为树的二叉链表表示法,即以二叉链表作为树的存储结构。链表中每个节点有两个指针域,分别指向第一个孩子和节点的右兄弟

孩子兄弟表示法存储结构定义如下:

typedef struct CSNode

{

DataType data;

struct CSNode* FirstChild;

struct CSNode* NextSibling;

} CSTree;

孩子兄弟表示法便于实现树的各种操作,例如,要访问节点x的第i个孩子,可以先从FirstChild域找到第一个孩子节点,然后沿着NextSibling连走i-1步便可找到x的第i个孩子。如果在孩子兄弟表示法中为每个节点增设一个parent域,则同样可以方便的地实现查找双亲的操作。

孩子兄弟表示法的本质是二叉链表结构,这种存储结构能够帮助实现树和二叉树的相互转换。

二、树和森林的转换

1. 树转换为二叉树

(1)加线:树中所有相邻兄弟之间加一条连线

(2)删线:对每个节点只保留与其第一个孩子节点之间的连线,删掉该节点与其他孩子节点之间的连线

(3)旋转调整:以树的根节点为轴心,将整颗树顺时针旋转一定的角度,使之层次结构清晰、左右子树分明。

2. 森林转换为二叉树

(1)转换:将树中的每一棵树均转换成相应的二叉树

(2)加线:将相邻的各棵二叉树的根节点之间加线,使之连为一体

(3)旋转调整:以第一棵二叉树的根节点为轴心,将整棵树顺时针旋转一定的角度,使之层结构清晰、左右子树分明。即依次把后一棵二叉树的根节点调整到作为前一棵二叉树根节点的右孩子位置

3. 二叉树转换为森林

(1)加线:若某节点是其双亲的左孩子,则把该节点的右孩子、右孩子的右孩子、……都与该节点的双亲节点加上线

(2)删线:删掉原二叉树中所有双亲节点与右孩子间的连线

(3)旋转调整:旋转整理由(1)、(2)两步所得到的各棵树,使之结构清晰、层次分明。

4. 森林转换为二叉树的递归定义 P146

5. 二叉树转换成森林的递归定义 P146

三、树和森林的遍历

1. 树的遍历

(1)先根遍历

若树非空,则按如下规则遍历

① 访问根节点

② 从左到右,依次先根遍历根节点的每一棵子树

(2)后根遍历

若树非空,则按如下规则遍历

① 从左到右,依次后根遍历根节点的每一棵子树

② 访问根节点

仔细观察可发现,树的遍历序列与树转换的二叉树的遍历序列有如下对应关系

(1)树的先根遍历序列对应于转换的二叉树的先序遍历序列

(2)树的后根遍历序列对应于转换的二叉树的中序遍历序列

2. 树的遍历算法(P147)

3. 森林的遍历

(1)先序遍历

若森林非空,则按如下规则遍历

① 访问森林中第一棵树的根节点

② 先序遍历第一棵树中根节点的子树森林

③ 先序遍历除去第一棵树之后剩余的树构成的森林

(2)中序遍历

若森林非空,则按如下规则遍历

① 中序遍历森林中第一棵树的根节点的子树森林

② 访问第一棵树的根节点

③ 中序遍历除去第一棵树之后剩余的树构成的森林

森林的先序遍历、中序遍历与对应二叉树的先序遍历、中序遍历序列是对应的;

把一棵树看成是森林,则森林的先序遍历和中序遍历分别与树的先根遍历和后根遍历相对应。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,172评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,346评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,788评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,299评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,409评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,467评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,476评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,262评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,699评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,994评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,167评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,827评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,499评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,149评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,387评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,028评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,055评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 树的概述 树是一种非常常用的数据结构,树与前面介绍的线性表,栈,队列等线性结构不同,树是一种非线性结构 1.树的定...
    Jack921阅读 4,445评论 1 31
  • 一、 树的定义:树(tree)是n(n>0)个节点的有限集,在任意一棵树中,(1)有且仅有一个特定的称为根(ro...
    Qi0907阅读 18,536评论 0 4
  • 树的遍历 1、树的遍历的定义:以某种方式访问树中的每一个结点,且仅访问一次。 树的遍历主要有先根遍历和后根遍历。2...
    樱木天亥阅读 19,300评论 1 4
  • 前面讲到的顺序表、栈和队列都是一对一的线性结构,这节讲一对多的线性结构——树。「一对多」就是指一个元素只能有一个前...
    Alent阅读 2,231评论 1 28
  • 因着听力许久的戏,肚子有点饿,就又要了些糕点,可是味道着实比不上照歌的手艺,只粗粗咽了两口就放下,这么磨磨蹭蹭,从...
    女少月半阅读 3,494评论 0 4