让二叉树无处可逃

2024-01-23 23:12
文章标签 二叉树 无处可逃

本文主要是介绍让二叉树无处可逃,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

志不立,天下无可成之事。 ——王阳明


二叉树

  • 1、树?什么是树
    • 1、1、基本概念
    • 1、2、树的相关概念
    • 1、3、树的表示方式
    • 1、4、树的实际运用
  • 2、二叉树?只有两个分支吗?
    • 2、1、基本概念
    • 2、2、二叉树的相关定义
    • 2、3、二叉树的相关性质
    • 2、4、二叉树的表示方式
  • 3、总结

1、树?什么是树

1、1、基本概念

树也是属于一种数据结构,它是一种非线性的数据结构,与栈,队列和链表是不同的存在。
由n(n>=0)个有限的结点组成的具有层次关系的集合。至于为什么是树呢?其实按照结构图来看,把一颗二叉树的结构图倒过来就像一颗树了。在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
也就是像这样。
1、树都会有一个特殊的结点,称为根节点,根节点没有父节点
2、除去根节点之后,其余的结点被分为M(M>0)个互不相交的集合T1,T2,Tm,其中每一个集合又是一棵结构类似的子树。
3、因此,树是递归定义的。(在后面的关于树之类的问题上,递归的解决方法占很大一部分)

注意:根据观察,其实真正的树,根和根之间不会相互交错。那计算机的树其实也是,子树也是不能有交集的,否则将不会是树的结构。在这里插入图片描述

1、2、树的相关概念

在这里插入图片描述

:一个节点的子树的个数。(例如A的度就是6)
叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶子节点(就例如B,C,等等)
分支节点或非终端节点:度不为0的节点(例如 D,E,J等)
双亲结点或父节点:若一个结点有子节点,则这个结点称为其子节点的父节点:(例如A是B的父节点)
孩子结点或子节点:一个节点含有子树的根结点称为该子节点的父节点:(例如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;(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;(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; (例如这棵树的高度为4)
堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;(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;(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。(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;

1、3、树的表示方式

相对于线性表的表示,由于树的不确定的性质,树的存储表示会相对比较麻烦,不只是需要保存树中的数值,还要保证节点和节点之间的关系。由于树的复杂性,所以树的表示方法也会出现多元化,就比如: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。在这里不方便多说,就简单的介绍几种常用的方法孩子兄弟表示法(也是一个很妙的表示方法)

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
};

在这里插入图片描述
这就是通过孩子找兄弟,让父节点只指向一个节点,而处于同一层的都通过,带头的兄弟来找到。

下面的这个就是我简单的写一下其余的表示方法,因为相对于其余的方法,我对于孩子兄弟法还是更喜欢一点的。
在这里插入图片描述
这里的我想到的问题,在这篇文章有详细的讲解,关于指针的,如果不熟悉,可以再看一下

1、4、树的实际运用

在这里插入图片描述

2、二叉树?只有两个分支吗?

2、1、基本概念

二叉树也是一棵节点的有限集合
1、可能为空
2、由根节点加上两棵左子树和右子树的二叉树构成。在这里插入图片描述
1、二叉树不存在度大于2的节点
2、二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序的树

二叉树也可以通过递归的方式来组成,二叉树也只能分为这几种情况在这里插入图片描述

2、2、二叉树的相关定义

特殊的二叉树
==1、满二叉树:==一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是满二叉树。也就是说,如果一个二叉树的层数为K,且结点总数是(2^k)-1,则它就是满二叉树。
==2、完全二叉树:==完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应时称之为完全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树

2、3、二叉树的相关性质

二叉树很类似与我们高中学习的生物中的关于细胞分裂的公式。(下面的公式都是相当于根节点的层数是1的情况下)
1、一棵非空的二叉树的第i层上的节点个数最多有2^(k-1)个节点。
2、深度为h的二叉树最大节点数为2^h-1。
3、如果度为 0 的节点个数为 n0 ,度为 2 的节点个数为 n2 ,那么则有n0=n2+1
4、一个有n个节点的满二叉树,那么它的深度为log(n+1),log是以2为底
(ps:明天出一个关于树相关的问题集合,感兴趣的记得关注!)

2、4、二叉树的表示方式

看过树的介绍,不难发现,二叉树相对与树的结构多样,规则变化,二叉树相对简单,所以对于二叉树的存储方式来说也是更简单一点
1、顺序存储
顺序结构就是用数组来存储,一般来说,数组的使用**只适合表示完全二叉树,**对于不是完全二叉树时会有空间的浪费。二叉树顺序存储在物理结构上是数组,但是逻辑结构上是一棵二叉树。
正常来说,这种的数组结构都是大部分存储 堆
在这里插入图片描述
2、链式存储
用链表来表示一棵二叉树
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
转换成代码的形式,也就是相当于这样

typedef int BTDataType;
// 二叉链
struct BinaryTreeNode
{struct BinTreeNode* _pLeft; // 指向当前节点左孩子struct BinTreeNode* _pRight; // 指向当前节点右孩子BTDataType _data; // 当前节点值域
}
// 三叉链
struct BinaryTreeNode
{struct BinTreeNode* _pParent; // 指向当前节点的双亲struct BinTreeNode* _pLeft; // 指向当前节点左孩子struct BinTreeNode* _pRight; // 指向当前节点右孩子BTDataType _data; // 当前节点值域
};

3、总结

对于二叉树其实本质上的基础就只有那么多,下面会推出二叉树的衍生的结构,堆。对于二叉树的问题和操作都会在之后推出,敬请期待。

这篇关于让二叉树无处可逃的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/637831

相关文章

leetcode105 从前序与中序遍历序列构造二叉树

根据一棵树的前序遍历与中序遍历构造二叉树。 注意: 你可以假设树中没有重复的元素。 例如,给出 前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7]中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7] 返回如下的二叉树: 3/ \9 20/ \15 7   class Solution {public TreeNode buildTree(int[] pr

PHP实现二叉树遍历(非递归方式,栈模拟实现)

二叉树定义是这样的:一棵非空的二叉树由根结点及左、右子树这三个基本部分组成,根据节点的访问位置不同有三种遍历方式: ① NLR:前序遍历(PreorderTraversal亦称(先序遍历)) ——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之前。 ② LNR:中序遍历(InorderTraversal) ——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。 ③ LRN:后序遍历(PostorderT

在二叉树中找到两个节点的最近公共祖先(基于Java)

如题  题解 public int lowestCommonAncestor(TreeNode root, int o1, int o2) {//记录遍历到的每个节点的父节点。Map<Integer, Integer> parent = new HashMap<>();Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();parent.put(roo

数据结构--二叉树(C语言实现,超详细!!!)

文章目录 二叉树的概念代码实现二叉树的定义创建一棵树并初始化组装二叉树前序遍历中序遍历后序遍历计算树的结点个数求二叉树第K层的结点个数求二叉树高度查找X所在的结点查找指定节点在不在完整代码 二叉树的概念 二叉树(Binary Tree)是数据结构中一种非常重要的树形结构,它的特点是每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。这种结构使得二叉树在数据存储和查找等方面具

笔试强训,[NOIP2002普及组]过河卒牛客.游游的水果大礼包牛客.买卖股票的最好时机(二)二叉树非递归前序遍历

目录 [NOIP2002普及组]过河卒 牛客.游游的水果大礼包 牛客.买卖股票的最好时机(二) 二叉树非递归前序遍历 [NOIP2002普及组]过河卒 题里面给的提示很有用,那个马的关系,后面就注意,dp需要作为long的类型。 import java.util.Scanner;// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息publ

222.完全二叉树的节点个数

(写给未来遗忘的自己) 题目: 代码: class Solution {public:int countNodes(TreeNode* root) {queue<TreeNode*>node_que;if(root==nullptr) return 0;node_que.push(root);int result;while(!node_que.empty()){int layer_s

代码随想录 -- 二叉树 -- 平衡二叉树

110. 平衡二叉树 - 力扣(LeetCode) 思路:仍然是递归调用 1. 定义一个递归函数 count 用来计算二叉树的层数 2. isBalanced 函数:如果传入根节点为空返回真;如果根节点 | 左子树的层数 - 右子树的层数 | 大于1,返回假;最后返回根节点左子树、右子树是否是平衡二叉树。 class Solution(object):def count(self,root

【数据结构】你真的学会了二叉树了吗,来做一做二叉树的算法题及选择题

文章目录 1. 二叉树算法题1.1 单值二叉树1.2 相同的树1.3 另一棵树的子树1.4 二叉树的遍历1.5 二叉树的构建及遍历 2. 二叉树选择题3. 结语 1. 二叉树算法题 1.1 单值二叉树 https://leetcode.cn/problems/univalued-binary-tree/description/ 1.2 相同的树 https://leet

二叉树的层次遍历(10道)

(写给未来遗忘的自己) 102.二叉数的层序遍历(从上到下) 题目: 代码: class Solution { public: vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { vector<vector<int>> result; queue<TreeNode*> node; if (root == nullptr) {

求二叉树的深度——(力扣c语言)

题目如下: 给定一个二叉树 root ,返回其最大深度。 二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。 示例 1: 输入:root = [3,9,20,null,null,15,7]输出:3 示例 2: 输入:root = [1,null,2]输出:2 题目解析: 上题就是要利用递归对目标进行访问找到叶子节点之后记录并返回到根节点之后对左右两个