【数据结构】关于树,你需要知道的几件事

0. 前言

本文不是从入门到精通式的文章。写该文的目的是理清树结构及其解题思路,所以讲解不多而概念性的东西比较多,请见谅。

本文结构:

  1. 概念铺垫
  2. 二叉树
  3. 各种相关算法
  4. 例题相关

1. 概念铺垫

  1. 树等价于连通无环图,由一组顶点(vertex)边(edge)构成。其中,如图所示,A点为根顶点(root)。一般情况下,我们多称顶点为节点(node)
图中,ABCDEFG为顶点,T1、T2等为边。(图片来自网络,侵删)
  1. 祖先(ancestor)、后代(descendant)、父亲(parent)、孩子(child)、子树(subtree)、叶子节点(leaf)、度(degree):在节点v寻根过程中经过的每一个节点都是其祖先,节点v是其后代。依旧以上图为例,节点E的祖先是BAEBA的后代,而B又是A的后代。
    父亲<-->孩子是特殊的祖先<-->后代关系。若节点uv的祖先且恰好比v高一层,则称uv的父亲,vu的孩子。例如:BE即为一对父子关系。
    节点u所有的后代及其之间的连接边称为子树,记作subtree(v)。例如图中的B D F就构成一棵子树。当一个节点没有后代(没有孩子)时,我们称之为叶子节点。例如,图中的D E F G都是叶子节点。
    节点u的孩子总数称为u。例如,节点c的度为2,因为 c有两个孩子F G。叶子节点的度为0。

  2. 深度(depth)、高度(height):沿节点vr唯一通路所经过边的数目,称为节点v深度,记作depth(v)。例如上图中,从节点E走到根节点A的边数是2,所以depth(E) = 2。设节点v深度为v_d,那么我们可以认为节点v处于在第v_d层。特别地,约定根顶点root的深度为0,即depth(root) = 0
    T中所有节点深度最大值称作该树的高度,记作height(T)。通常约定,仅有一个节点的树高度为0,空树高度为-1。例如,图中所未二叉树高度为2。有些博客文章、教材、讲义中认为该树高度为3,也正确。因为从直观角度来说是3层树,而本文约定高度为2是为方便编程。

2. 二叉树(binary tree)

二叉树图例

定义:如上图所示,二叉树是每个节点最多只有两个分支(即不存在分支度大于2的节点)的树结构。通常分支被称作“左子树”或“右子树”。二叉树的分支具有左右次序,不能随意颠倒。

性质

  • 在二叉树中,每个节点的度\leq 2
  • 同一节点的孩子可以左右区分,即具有左右次序(有序),故二叉树又可称为二叉有序树(ordered binary tree)

2.1 二叉搜索树(Binary Search Tree, BST)

首先要明确一点的是,二叉搜索树满足所有普通二叉树的特征。但相比普通二叉树而言,二叉搜索树又有如下特征:
假定节点为k:

  • 左子树存储着值小于k的节点
  • 右子树存储着值大于k的节点
  • 每棵子树都满足如上两条特征

References

  1. 邓俊辉. 数据结构: C++ 语言版[M]. 清华大学出版社, 2012.
  2. 二叉树--维基百科
  3. GeeksforGeeks二叉搜索树专题(英文版)
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 221,198评论 6 514
  • 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 94,334评论 3 398
  • 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 167,643评论 0 360
  • 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 59,495评论 1 296
  • 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 68,502评论 6 397
  • 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 52,156评论 1 308
  • 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 40,743评论 3 421
  • 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 39,659评论 0 276
  • 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 46,200评论 1 319
  • 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 38,282评论 3 340
  • 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 40,424评论 1 352
  • 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 36,107评论 5 349
  • 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 41,789评论 3 333
  • 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 32,264评论 0 23
  • 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 33,390评论 1 271
  • 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 48,798评论 3 376
  • 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 45,435评论 2 359

推荐阅读更多精彩内容