C++之树及二叉树篇
C++之
树状图及二叉树篇
树状图是一种数据结构(且是非线性结构),它能很好地描述有分支和层次特性的数据集合,是由n(n>=1)个有限节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。它具有以下的特点:每个节点有零个或多个子节点;没有父节点的节点称为根节点;每一个非根节点有且只有一个父节点;除了根节点外,每个子节点可以分为多个不相交的子树;在树形结构中,二叉树是最常用的结构,它的分支节点的个数确定,又可以为空,并有良好的递归特性,特别适宜于程序设计,因此也常常将一般的树转换成二叉树进行处理。
树的定义:
一棵树是由n(n>0)个元素组成的有限集合,其中:
(1)每个元素称为结点(node)
(2)有一个特定的结点,称为根结点或树根(root)
(3)除根结点外,其余结点能分成m(m>=0)个互不相交的有限集合T0,T1,T2- - -TM-1。其中每个子集又是一棵树,这些集合称为这棵树的子树。
(4)空集合也是树,称为空树。空树中没有结点。
树的种类:
无序树:树中任意节点的子结点之间没有顺序关系,这种树称为无序树,也称为自由树;
有序树:树中任意节点的子结点之间有顺序关系,这种树称为有序树;
二叉树:每个节点最多含有两个子树的树称为二叉树;
完全二叉树;
满二叉树;
霍夫曼树:带权路径最短的二叉树称为哈夫曼树或最优二叉树;
树的深度:
定义一棵树的根结点层次为1(另一种说法为0),其他节点的层次是其父结点层次加1。一棵树中所有结点的层次的最大值称为这棵树的深度。
树的存储结构:
方法1:父亲表示法
const int m=10;
struct node//树的结点
{
int data,parent;//data数据域,parents指针域。
} ;
方法2:孩子表示法
const int m=10;
typedef struct node;
typedef struct *tree;
struct node
{
char data;
tree child[m];
} ;
tree t;
……
树的术语:
节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度;
叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点;
非终端节点或分支节点:度不为0的节点;
双亲节点或父节点:若一个结点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点;
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;
兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点;
树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度;
节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子结点为第2层,以此类推;
树的高度或深度:树中节点的最大层次;
堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;
节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;
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。
森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林;
树的遍历:
树的遍历是树的一种重要的运算。所谓遍历是指对树中所有结点的信息的访问,即依次对树中每个结点访问一次且仅访问一次。树的3种最重要的遍历方式分别称为前序遍历、中序遍历和后序遍历。以这3种方式遍历一棵树时,若按访问结点的先后次序将结点排列起来,就可分别得到树中所有结点的前序列表,中序列表和后序列表。相应的结点次序分别称为结点的前序、中序和后序。
济南稼轩学校
39级10班 续尧