第七章--树
作者:
歪嘴战神叁叁叁
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2021-09-26 21:00:33
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树的基本概念
(1) 树是由根节点和若干颗子树构成的。树是由一个集合以及在该集合上定义的一种关系构成的。集合中的元素称为树的节点,所定义的关系称为父子关系。父子关系在树的节点之间建立了一个层次结构。在这种层次结构中有一个节点具有特殊的地位,这个节点称为该树的根节点,或称为树根。
(2) 空集合也是树,称为空树。空树中没有节点;
(3) 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;
(4) 节点的度:一个节点含有的子节点的个数称为该节点的度;
(5) 叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点;
(6) 非终端节点或分支节点:度不为0的节点;
(7) 双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点;
(8) 兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点;
(9) 树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度;
(10) 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;
(11) 树的高度或深度:树中节点的最大层次;
(12) 节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;
(13) 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;
(14) 森林:由棵互不相交的树的集合称为森林。
二叉树
(1) 二叉树的定义及其主要特征
a. 二叉树的基本形态:空二叉树、单节点二叉树、左子树、右子树
b. 性质:
[1] 在非空二叉树中,第i层上至多有2^(i-1) 个结点。
[2] 深度为k的二叉树至多有2^k - 1个结点 // 二叉树的边数等于节点数n-1
[3] 对任何一棵二叉树,若其叶子结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0 = n2 + 1。
[4] n个结点的完全二叉树深度为:log2(n)向下取整 + 1 //每个节点的父节点是p/2下取整
[5] 二叉树的堆式存储: 节点p的左儿子:2x,右儿子:2x+1
c. 两种特殊的二叉树
[1] 满二叉树:一颗深度为k且有2^k-1个结点的二叉树
[2] 如果深度为k,有n个结点的二叉树,当且仅当其每个结点都与深度为k的满二叉树中编号从1到n的结点一一对应,该二叉树称为完全二叉树
(2) 二叉树的顺序存储结构和链式存储结构
(3) 二叉树的遍历
a. 前序遍历
b. 中序遍历
c. 后序遍历
d. 根据前序 + 中序重建二叉树(AcWing 18)
(4) 线索二叉树的基本概念和构造
对二叉树节点的指针域做如下规定:
a. 若节点有左孩子,则Lchild指向左孩子,否则指向直接前驱;右孩子同理;
b. 增加两个标志域,Ltag表示指向的是子节点还是前驱;Rtag同理
c. 指向前驱和后继的指针叫做线索。按照某种次序遍历,加上线索的二叉树称之为线索二叉树
树、森林
(1) 树的存储结构
a. 只存父节点
b. 邻接表存储所有子节点
c. 左儿子右兄弟
(2) 森林F与二叉树T的转换
a. 原树中叶子节点数 = 转换后的树中有右儿子的节点数 + 1
b. F的前序遍历就是T的前序遍历
c. F的后序遍历就是T的中序遍历
(3) 树和森林的遍历
a. 前序遍历
b. 后序遍历
4. 考题:2011-4、2011-5、2011-6、2012-3、2013-5、2014-4、2014-5、2014-41、2015-2、2016-5、2016-42、2017-4、2017-5、2018-4、2019-2、2020-3、2020-4
5. 押题:AcWing 18、AcWing 19
代码题
typedef struct BiTNode{
Elemtype data; // 数据域
struct BiTNode *lchild, //左孩子指针域
*rchild; // 右孩子指针域
// 结构体名,结构体指针指向根节点
}BiTNode,*BiTree;
void visit(BiTNode *node){
cout << node->data << endl;
}
// PLR
void preOrder(BiTree T){
if(T != NULL){
visit(T);
preOrder(T->lchild);
preOrder(T->rchild);
}
}
// LPR
void inOrder(BiTree T){
if(T != NULL){
inOrder(T->lchild);
visit(T);
inOrder(T->rchild);
}
}
// LRP
void postOrder(BiTree T){
if(T != NULL){
postOrder(T->lchild);
postOrder(T->rchild);
visit(T);
}
}