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【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)

时间:2022-10-16 20:32:32浏览次数:51  
标签:结点 NULL BTNode 二叉树 仅供 如上图 数据结构 节点

1、树

1、树的概念

      树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结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。 有一个特殊的结点,称为根结点,根节点没有前驱结点除根节点外,其余结点被分成M(M>0)个互不相交的集合T1、T2、……、Tm,其中每一个集合Ti(1<= i <= m)又是一棵结构与树类似的子树。每棵子树的根结点有且只有一个前驱,可以有0个或多个后继 。因此,树是递归定义的。


【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子树

2、树 重要定义

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_数据结构_02

节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 如上图:A的为6

叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 如上图:B、C、H、I...等节点为叶节点


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; 如上图:A是B 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; 如上图: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; 如上图: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; 如上图: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; 如上图:树的高度为4

节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;如上图: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。如上图:所有节点都是A的子孙

森林:由m(m>0)棵互不相交的多颗树的集合称为森林;(数据结构中的学习并查集本质就是一个森林)



3、树的实现方法

(1)孩子兄弟表示法

   树结构相对线性表就比较复杂了,要存储表示起来就比较麻烦了,实际中树有很多种表示方式, 如:双亲表示法,孩子表示法、孩子兄弟表示法等等。我们这里就简单的了解其中最常用的孩子兄弟表示法。

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子树_03

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
};

(2)双亲表示法

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_结点_04


4、树在实际中的应用

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子节点_05

5、二叉树的定义

   一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合或者为空,或者是由一个根节点加上两棵别称为左子 树和右子树的二叉树组成。

二叉树的特点:


1. 每个结点最多有两棵子树,即二叉树不存在度大于2的结点。

  1. 二叉树的子树有左右之分,其子树的次序不能颠倒。
  2. 任何一个二叉树分为根节点,左子树、右子树

6、二叉树链式结构的实现

分治算法:分而治之,大问题分成类似的子问题,子问题再细分下去,分到不能分为止。


【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子树_06

7、二叉树 前序后序中序

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子树_07

以上面这个二叉树为例,

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_结点_08

举一反三

下面这个二叉树的前序为  A B NULL D F NULL NULL NULL C E NULL NULL NULL

【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_结点_09

8、二叉树前序的代码实现


【数据结构】二叉树的概念和简单实现(仅供学习交流使用)_子树_07

实现这个二叉树的前序代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
struct BinaryTreeNode*left;//左孩子
struct BinaryTreeNode*right;//右孩子
BTDataType data;
}BTNode;
void PrevOrder(BTNode*root)//前序,括号里给了一个根
{
if (root == NULL)
{
return;
}
printf("%c ",root->data);
PrevOrder(root->left);
PrevOrder(root->right);
}
void InOrder(BTNode*root)//中序,括号里给了一个根
{
}
void PostOrder(BTNode*root)//后序,括号里给了一个根
{
}
int main()
{
BTNode*A = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
A->data = 'A';
A->left = NULL;
A->right = NULL;

BTNode*B = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
B->data = 'B';
B->left = NULL;
B->right = NULL;

BTNode*C = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
C->data = 'C';
C->left = NULL;
C->right = NULL;

BTNode*D = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
D->data = 'D';
D->left = NULL;
D->right = NULL;
BTNode*E = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
E->data = 'E';
E->left = NULL;
E->right = NULL;


A->left = B;
A->right = C;
B->left = D;
B->right = E;

PrevOrder(A);
return 0;
}







标签:结点,NULL,BTNode,二叉树,仅供,如上图,数据结构,节点
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