树数据结构：它们是什么以及如何使用它们？
树数据结构：它们是什么以及如何使用它们？
为新的 Web 开发人员简单介绍树数据结构及其应用程序。
illustration of a metal decoration tree.
数据收集已成为 21 世纪最受关注的科技现象。我们知道它存在于我们的计算机文件、电子邮件、社交媒体中，但这些数据究竟是如何存储的？树结构对于访问和存储该信息至关重要。作为 Web 开发人员，了解这些数据结构如何工作以及如何使用它们至关重要。
到底什么是树结构？
illustration of tree data structure and its root node. source: https://adarshjaiswal.com/what-is-tree-data-structure/
在深入研究如何使用树结构之前，我们首先需要了解它们是什么以及它们是如何工作的。就像一棵真正的树一样，这种类型的计算机科学结构有一个根和不同的分支，称为节点。
现在，这些节点中的每一个都可以有许多子节点，但必须仅连接到一个父节点。根节点没有父节点，每棵树中的根节点不超过一个。在树的底部，有叶子节点，它们没有任何子节点，位于数据结构的最后一层。
从本质上讲，树数据结构与真正的树完全一样，只是上下颠倒了，可以使用多种类型的树来组织数据。
树数据结构的相关应用
file systems are tree data structures. source: https://docstore.mik.ua/orelly/unix/lrnunix/ch03_01.htm
树数据结构最常见的应用是计算机的文件系统。目录以分层树结构组织和显示。这样可以更轻松地存储信息并了解文件的位置。
二叉树也是一种常见的树结构。它们被称为二进制是因为每个父节点只能有一个或两个子节点。
在计算机科学中，二叉搜索树用于存储和搜索算法。它们有助于在大型数据集中更快地查找数据，从而更容易从树中添加或删除项目。以下是使用 BST 插入数据的示例：
binary search tree. source: https://www.geeksforgeeks.org/floor-in-binary-search-tree-bst/
假设我们想将 x 插入到这棵树中。我们会首先查看根并问自己：58(x) 是大于还是小于 50？更多了，所以我们会顺着右分支到第一个节点，也就是 70。58 比 70 多还是少？它更少，所以我们将下降到 60 并在该节点下方插入 x 作为叶子。
但是这在代码中是怎样的呢？这是我们上面使用 Javascript 的示例：
<script>
// javascript程序来演示
// 二进制插入操作
// 搜索树
/*
* 包含当前节点左右子节点和键值的类
*/
类节点{
构造函数（项目）{
this.key = 项目；
this.left = this.right = null;
}
} // BST的根
var根=空； // 该方法主要调用insertRec()
功能插入（键）{
root = insertRec(root, key);
} /*
* 在 BST 中插入新密钥的递归函数
*/
功能 insertRec（根，键）{ /*
* 如果树为空，则返回一个新节点
*/
如果（根==空）{
根 = 新节点（键）；
返回根；
} /* 否则，沿树递归 */
如果（键 < root.key）
root.left = insertRec(root.left, key);
else if (key > root.key)
root.right = insertRec(root.right, key); /* 返回（未更改的）节点指针 */
返回根；
} // 该方法主要调用InorderRec()
函数顺序（）{
inorderRec（根）；
} // 一个实用函数
// 做BST的中序遍历
函数 inorderRec(根)
{
如果（根！= null）{
inorderRec(root.left);
document.write(root.key+”<br/> ”);
inorderRec(root.right);
}
} // 驱动程序代码 /* 让我们创建以下 BST
50
/ \
30 70
/ \ / \
20 40 60 80 */
插入（58）；
// 打印 BST 的中序遍历
为了（）; // 此代码由 Rajput-Ji 贡献
</script>
使用这种方法，我们能够快速地将 x 插入到树中。这在计算机存储了数千甚至数百万信息的大型数据系统中很有用。在组织数据时，二叉搜索树可以为我们节省大量时间。
结论
了解什么是树结构及其最常见的应用程序对于新的 Web 开发人员来说是很有价值的信息。计算机科学已经取得了长足的进步，数据存储现在比以往任何时候都更加重要。还有更多类型的数据结构，这篇介绍性文章几乎没有触及表面！
参考
[
二叉搜索树 |第 1 组（搜索和插入）-GeeksforGeeks
二叉搜索树是一种基于节点的二叉树数据结构，具有以下属性：...
www.geeksforgeeks.org
](https://www.geeksforgeeks.org/binary-search-tree-set-1-search-and-insertion/)
[
树结构 - 维基百科
树形结构、树形图或树形模型是一种在...中表示结构层次性质的方法。
en.wikipedia.org
](https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_structure)
[
在 JavaScript 中实现二叉搜索树
树是由一些边连接的节点的集合。传统上，树的每个节点都保存一些数据，并且……
www.tutorialspoint.com
](https://www.tutorialspoint.com/implementing-a-binary-search-tree-in-javascript)
[
文件系统的树结构（Unix Power Tools，第 3 版）
多用户系统需要一种方法来让不同的用户拥有同名的不同文件。它还需要一种方法来……
docstore.mik.ua
](https://docstore.mik.ua/orelly/unix3/upt/ch01_14.htm)
[
目录结构 - 维基百科
在计算中，目录结构是操作系统排列用户可访问的文件的方式......
en.wikipedia.org
](https://en.wikipedia.org/wiki/Directory_structure)
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