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想必很多初学数据结构的同学对二叉树的各种概念,可能被弄的一头雾水,所以这篇文章就帮你整理各种关于二叉树的基本概念,和一些算法方面的技巧。🌞
- 树和二叉树的定义
树
树🌲:树(英语:tree)是一种抽象数据类型(ADT)或是实现这种抽象数据类型的数据结构,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由n(n>0)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。from《维基百科》
其中有一下几个特点:
- 每个节点都只有有限个子节点或无子节点;
- 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;
- 树里面没有环路(cycle)
示例图片:
一些关于树的术语
- 节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度;
- 树的度:一棵树中,最大的节点度称为树的度;
- 叶节点或终端节点:度为零的节点;
- 非终端节点或分支节点:度不为零的节点;
- 父亲节点或父节点: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;
- 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;
- 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;
- 深度:对于任意节点n,n的深度为从根到n的唯一路径长,根的深度为0;
- 高度:对于任意节点n,n的高度为从n到一片树叶的最长路径长,所有树叶的高度为0;
- 堂兄弟节点:父节点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;
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
对于一棵二叉树,假设其深度为d(d>1)。除了第d层外,其它各层的节点数目均已达最大值,且第d层所有节点从左向右连续地紧密排列,这样的二叉树被称为完全二叉树;
满二叉树
所有叶节点都在最底层的完全二叉树;
搜索二叉树 也称二叉搜索树、有序二叉树;
左节点 < 根结点 < 右节点
平衡二叉树
当且仅当任何节点的两棵子树的高度差不大于1的二叉树;
- 二叉树的性质
- 在二叉树的第 i 层至多有 2^(i -1)个结点。(i>=1) (每一层节点数量的特点)
- 深度为 k 的二叉树至多有 2^(k-1)个结点(k >=1)。(结点总个数的特点)
- 对任何一棵二叉树T, 如果其叶度为0结点数为n0,度为1的结点数为n1, 度为2的结点数为 n2,结点总数为n,则n0=n2+1。(由n = n0 + n1 + n2 和 n = n1 + 2*n2 +1 可推导)
- 具有 n (n>=0) 个结点的完全二叉树的深度为
+1
- 二叉树的存储结构
顺序存储结构:如果二叉树是满二叉树或者完全二叉树推荐因为空间利用率比较高,也可以快速定位到元素
链式存储结构:如果是别的推荐使用 链式存储结构
- 二叉树的遍历
遍历中的前,中,后 都是针对根结点而言的。
a. 前序遍历
输出结点顺序为:根节点 左结点 右结点
b. 中序遍历
输出结点顺序为:左结点 根结点 右结点
c. 后续遍历
输出结点顺序为:左节点 右结点 根结点
举个🌰吧:
前序遍历:1 2 4 5 7 8 3 6
中序遍历:4 2 7 5 8 1 3 6
后序遍历:4 7 8 5 2 6 3 1
本文转载自: 掘金