那些年错过的数据结构与算法(九)

本篇文章将结合《算法》第4版、业界大牛的博客和自己的理解,具体描述二叉树的一些概念,如有错误,请大佬指出。如有侵权,请联系我删除,谢谢。

二叉树

1.基本概念

  • (1)二叉树是一个有限的结点集合,该集合或者为空,或者由一个根结点及其两棵互不相交的左、右二叉子树所组成。
    二叉树具有以下特点:二叉树可以为空,空的二叉树没有结点,非空二叉树有且只有一个根结点;每一个结点最多只有2棵子树,且分别称为该结点的左子树和右子树;二叉树的子树有左、右之分,其次序不能任意颠倒。

  • (2)满二叉树和完全二叉树
    满二叉树是指除了最后一层外,每一层上的所有结点都有2个子结点的二叉树。
    完全二叉树是指除了最后一层外,每一层上的结点树均达到最大值,在最后一层上只缺少右边的若干结点。
    满二叉树一定是完全二叉树,但完全二叉树不一定是满二叉树。

2.主要性质(原谅我不知道怎么打上标>.<)

  • 一棵非空二叉树的第k层上最多有(2的k-1次方)个结点(K≥1);
  • 深度为m的满二叉树中有(2的m次方-1)个结点;
  • 对任何一棵二叉树而言,度为0的结点(即叶子结点)总是比度为2的结点多一个;
  • 具有n个结点的二叉树的深度k至少为[log₂n]+1,其中[log₂n]取log₂n的整数部分;
  • 具有n个结点的完全二叉树的深度为[log₂n]+1;
  • 设完全二叉树共有n个结点。如果从根结点开始,按层序(每一层从左往右)用自数1,2···,n给结点进行编号,则对于编号为k(k=1,2···,n)的结点有以下结论:
    若 k = 1,则该结点为根结点,它没有父结点;
    若 k > 1,则该结点的父结点编号为k/2;
    若 2k ≤ n,则编号k的结点的左子结点编号为2k,否则该结点无左子结点(显然也没有右子结点);
    若 2k + 1 ≤ n,则编号为k的结点的右子结点编号为2k+1,否则该结点无右子结点。

3.存储结构

二叉树通常采用链式存储结构。用于存储二叉树中各元素的存储结点由数据域和指针域组成。由于每个元素可以有2个后件(即2个子结点),所以用于存储二叉树的存储结点的指针域有2个:一个指向该结点的左子节点的存储地址,称为左指针域;另外一个指向该结点的右子结点的存储地址,称为右指针域。因此二叉树的链式存储结构也成为二叉链表。二叉树的一个存储结点如下:

左指针域 数据域 右指针域
L(i) Data(i) R(i)

对于满二叉树和完全二叉树,可以按层级进行顺序存储。

4.二叉树的遍历

二叉树的遍历是指不重复地访问二叉树中的所有结点。分为前序遍历,中序遍历和后序遍历。

  • 前序遍历首先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。
  • 中序遍历首先访问左子树,然后遍历根结点,最后遍历右子树。
  • 后序遍历首先访问左子树,然后遍历右子树,最后遍历根结点。

下面用一个二叉树的例子进行说明,


tree.png

对该二叉树进行3种遍历,

  • 前序遍历的结果为:A-B-D-G-E-H-C-F-I
  • 中序遍历的结果为:G-D-B-E-H-A-C-F-I
  • 后序遍历的结果为:G-D-B-E-H-I-F-C-A

总结:

  • 已知前序遍历序列和中序遍历序列,可以唯一确定这棵二叉树;
  • 已知后序遍历序列和中序遍历序列,可以唯一确定这棵二叉树;
  • 已知前序遍历序列和后序遍历序列,不能确定二叉树。

这一篇讲的是二叉树的基本要点,内容挺多,还很重要,笔试常考点,需要重视。下一篇讲查找技术,讲应用最广泛的顺序查找和二分法查找。敬请期待哦<( ̄︶ ̄)>。

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 215,384评论 6 497
  • 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 91,845评论 3 391
  • 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 161,148评论 0 351
  • 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 57,640评论 1 290
  • 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 66,731评论 6 388
  • 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 50,712评论 1 294
  • 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 39,703评论 3 415
  • 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 38,473评论 0 270
  • 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 44,915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 37,227评论 2 331
  • 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 39,384评论 1 345
  • 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 35,063评论 5 340
  • 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 40,706评论 3 324
  • 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 31,302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 32,531评论 1 268
  • 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 47,321评论 2 368
  • 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 44,248评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.树(Tree): 树是 n(n>=0) 个结点的有限集。当 n=0 时称为空树。在任意一颗非空树中:有且仅有一...
    ql2012jz阅读 1,004评论 0 3
  • 数据结构和算法--二叉树的实现 几种二叉树 1、二叉树 和普通的树相比,二叉树有如下特点: 每个结点最多只有两棵子...
    sunhaiyu阅读 6,450评论 0 14
  • 第一章 绪论 什么是数据结构? 数据结构的定义:数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 第二章...
    SeanCheney阅读 5,764评论 0 19
  • 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 2,234评论 1 28
  • 概念 树是什么 树(Tree)是n(n>=0)个结点的有限集。 n = 0的树是空树。 在任意一棵非空树中: 有且...
    刚刚悟道阅读 5,043评论 1 16