深入浅出二叉树— C语言版【数据结构】

news2024/9/25 21:22:29

目录

​编辑

1.树概念及结构

1.1树的概念

1.2 树的相关概念

​1.3 树的表示

2.二叉树概念及结构 

 2.1概念

2.2 特殊的二叉树

2.3 二叉树的性质 

2.4 简单二叉树题目练习 

2.5 二叉树的存储结构

2.5.1 顺序存储——堆

2.5.2 链式存储


1.树概念及结构

1.1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。

补充: 

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。


 1.2 树的相关概念


温馨提示:标红的重点学习哦!!!

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

非终端节点或分支节点:度不为0的节点; 如上图:D、E、F、G...等节点为分支节点

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(亲兄弟); 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

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

堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;如上图:H、I互为兄弟节点

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)棵互不相交的树的集合称为森林;(后面学习的并查集就是一颗森林)

我们必须了解这些概念,因为我们后面做题会问怎么求这些。比如:求二叉树的深度


1.3 树的表示

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,既然保存值域,也要保存结点和结点之间 的关系,实际中树有很多种表示方式如:双亲表示法,孩子表示法、孩子双亲表示法以及孩子兄弟表示法等。我们这里就简单的了解其中最常用的孩子兄弟表示法。


代码表示 

 画图表示



2.二叉树概念及结构 

 2.1概念

一棵二叉树是结点的一个有限集合:

1. 或者为空

2. 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

图来!!!


 从上图可以看出:

    1. 二叉树不存在度大于2的结点

    2. 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树


2.2 特殊的二叉树

      满二叉树和完全二叉树介绍


2.3 二叉树的性质 


2.4 简单二叉树题目练习 

2.4.1

 运用性质3秒解

2.4.2

我们观察这个完全二叉树,可以得出二叉树最多存在三个度,度为0、1、2。而且度为1的只可能有两个取值0或1

这时我们可以利用性质3,将n2用n0表示,这样就可以算出叶子节点个数(也就是度为0的节点个数)


 2.4.3

高度为h的完全二叉树节点范围是多少呢?

最小值:当第h层只有一个节点的时候(为什么要有一个节点呢,因为题目说的是完全二叉树,如果第h层没有节点的话就是h-1层的满二叉树了)


2.4.4



2.5 二叉树的存储结构

二叉树一般可以使用两种结构存储,一种顺序结构,一种链式结构。

2.5.1 顺序存储——堆

顺序结构存储就是使用数组来存储,一般使用数组只适合表示完全二叉树,因为不是完全二叉树会有空间的浪费。而现实中使用中只有堆才会使用数组来存储,关于堆我们后面的章节会专门讲解。二叉树顺序存储在物理上是一个数组,在逻辑上是一颗二叉树。 

顺序存储逻辑图

顺序存储结构只适用于完全二叉树和满二叉树,用数组的方式存储,可以计算父子之间的下标关系


 不是完全二叉树和满二叉树,就会出现下面的问题,有空间的浪费(不适合),下面的链式存储结构更适合这种二叉树


2.5.2 链式存储

二叉树的链式存储结构是指,用链表来表示一棵二叉树,即用链来指示元素的逻辑关系。 通常的方法是链表中每个结点由三个域组成,数据域和左右指针域,左右指针分别用来给出该结点左孩子和右孩子所 在的链结点的存储地址 。链式结构又分为二叉链和三叉链,当前我们学习中一般都是二叉链,后面课程学到高阶数据结构如红黑树等会用到三叉链。

二叉链和三叉链



本文的二叉树顺序存储(堆)和链式存储先简单带入一下概念,后面会专门讲解以下内容:
堆的概念及结构、堆的实现、堆排序、TOP-K问题

二叉树的链式结构实现

如果觉得文章不错,期待你的一键三连哦,你个鼓励是我创作的动力之源,让我们一起加油,顶峰相见!!!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/497847.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Java --- String类

&#xff08;一&#xff09;String java.lang.String 类代表字符串。Java 程序中所有的字符串文字&#xff08;例如 "hello" &#xff09;都可以看作是实现此类的实例。 字符串是常量&#xff0c;用双引号引起来表示。它们的值在创建之后不能更改。 字符串 St…

深度卷积图神经网络(Deep Convolutional Graph Neural Network,DCGNN)的基本概念与应用

目录 一、引言 1.1 神经网络的发展历程 1.2 图神经网络的出现 二、深度卷积图神经网络的基本概念 2.1 图的表示 2.2 图卷积神经网络 2.3 深度卷积图神经网络 三、深度卷积图神经网络的应用 3.1 图像分类 3.2 图像分割 3.3 图像生成 四、深度卷积图神经网络的优缺点 …

【数据结构与算法】图的概述(内含源码)

个人主页&#xff1a;【&#x1f60a;个人主页】 系列专栏&#xff1a;【❤️数据结构与算法】 学习名言&#xff1a;天子重英豪&#xff0c;文章教儿曹。万般皆下品&#xff0c;惟有读书高——《神童诗劝学》 系列文章目录 第一章 ❤️ 学前知识 第二章 ❤️ 单向链表 第三章…

分布式一致性Hash算法原理及实现

文章目录 一致性Hash原理提高容错性和和扩展性一致性Hash实现思路代码 一致性Hash原理 简单来说&#xff0c;一致性Hash算法将整个哈希值空间组织成一个虚拟的圆环&#xff0c; 如假设某哈希函数 H 的值空间为 0 ~ 2^32-1&#xff08;即哈希值是一个32位无符号整形&#xff09;…

搜狗百科怎么创建?搜狗百科创建指南(经验分享)

搜狗百科是一个允许用户创建、编辑和维护百科全书的网站。它是搜狗搜索旗下的一个产品&#xff0c;为用户提供了一个共享知识的平台。创建一个搜狗百科词条并非难事&#xff0c;但需要遵守一些注意事项。 话不多说。小媒同学将介绍搜狗百科词条的创建过程和注意事项。 一、创建…

java基础入门-04-【集合学生管理系统】

Java基础入门-04-【集合&学生管理系统】 11、集合&学生管理系统11.1.ArrayList集合和数组的优势对比&#xff1a;11.1.1 ArrayList类概述11.1.2 ArrayList类常用方法11.1.2.1 构造方法11.1.2.2 成员方法11.1.2.3 示例代码 11.1.3 ArrayList存储字符串并遍历11.1.3.1 案…

【观察】甲骨文以“双引擎”驱动,加速中国企业拥抱决策智能

毫无疑问&#xff0c;当前中国整体经济形态正在从传统经济向数字经济转型&#xff0c;千行百业也在加速数字化转型&#xff0c;特别是随着企业数据的沉淀越来越庞大&#xff0c;对数据平台以及智能决策等新技术的需求也越来越旺盛。 国家发布的《“十四五”数字经济发展规划》中…

视频里的音乐怎么转换成mp3格式?

视频里的音乐怎么转换成mp3格式&#xff1f;视频里的音乐转换为mp3的原因有很多&#xff0c;主要是因为mp3格式是一种音频格式&#xff0c;文件大小较小&#xff0c;更易于存储和传输。相比之下&#xff0c;视频格式则是一种视频文件格式&#xff0c;虽然包含音频&#xff0c;但…

Q-in-Q 和 MAC-in-MAC

例题引入&#xff1a; 1. 城域以太网在各个用户以太网之间建立多点第二层连接&#xff0c;IEEE802.1ad定义运营商网桥协议提供的基本技术是在以太网帧中插入&#xff08;26&#xff09;字段&#xff0c;这种技术被称为&#xff08;27&#xff09;技术。 (26)A.运营商VLAN标记…

Hive知识点的回顾

一、Hive的序列化和反序列化 Hive读取文件机制&#xff1a;读取文件中的每一行 > 反序列化 > 通过分隔符进行切割&#xff0c;返回数据表中的每一行对象。 Hive写文件机制&#xff1a;把数据表中的每一行Row对象 > 调用LazySimpleSerde类中的序列化方法 > 把Row对象…

基于AT89C51单片机的电子秒表设计与仿真

点击链接获取Keil源码与Project Backups仿真图&#xff1a; https://download.csdn.net/download/qq_64505944/87759735?spm1001.2014.3001.5503 源码获取 主要内容&#xff1a; 设计一个电子钟,实现对时、分、秒的显示的控制,电路采用24小时计时方式。另一个功能是秒表功能…

JVM内存模型和结构介绍

什么是JVM JVM是Java Virtual Machine&#xff08;Java虚拟机&#xff09;的缩写&#xff0c;JVM是一个虚构出来的计算机&#xff0c;有着自己完善的硬件架构&#xff0c;如处理器、堆栈等。 为什么需要JVM&#xff1f; Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息&…

执行网格中有特定数量节点的传感器网络部署(Matlab代码实现)

目录 &#x1f4a5;1 概述 &#x1f4da;2 运行结果 &#x1f389;3 参考文献 &#x1f468;‍&#x1f4bb;4 Matlab代码 &#x1f4a5;1 概述 ​无线传感器网络是通过大量分布的传感器节点作为终端来协同感知和自主地监测外部世界,以多跳、自组织或协作的方式进行通信和…

Java 基础进阶篇(十二)—— Arrays 与 Collections 工具类

文章目录 一、Arrays工具类1.1 Arrays 类常用方法1.2 对于 Comparator 比较器的支持1.3 Arrays 的综合应用1.3.1 应用一&#xff1a;数组的降序排序1.3.2 应用二&#xff1a;根据学生年龄进行排序 二、Collections工具类2.1 Collections 类常用方法2.2 Collections 排序相关 AP…

哈希表相关知识总结

一、哈希表的定义 散列表&#xff08;Hash table&#xff0c;也叫哈希表&#xff09;&#xff0c;是根据键&#xff08;Key&#xff09;而直接访问在内存存储位置的数据结构。也就是说&#xff0c;它通过计算一个关于键值的函数&#xff0c;将所需查询的数据映射到表中一个位置…

C++相比于C语言增加的8个特性(详解)

C相比于C语言增加的8个特性&#xff08;详解&#xff09; 文章目录 C相比于C语言增加的8个特性&#xff08;详解&#xff09;一、命名空间二、C输入和输出三、缺省参数四、函数重载五、引用六、内联函数七、auto关键字八、指针空值nullptr总结 一、命名空间 c的命名空间是为了…

【刷题之路】LeetCode 21. 合并两个有序链表

【刷题之路】LeetCode 21. 合并两个有序链表 1、题目描述二、解题1、方法1——直接合并1.1、思路分析1.2、代码实现 2、方法2——递归2.1、思路分析2.2、代码实现 1、题目描述 原题连接&#xff1a; 21. 合并两个有序链表 题目描述&#xff1a; 将两个升序链表合并为一个新的 …

Camtasia Studio2023Mac最新电脑版屏幕录像软件

Camtasia Studio2023提供了强大的屏幕录像、视频的剪辑和编辑、视频菜单制作、视频剧场和视频播放功能等。它能在任何颜色模式下轻松地记录屏幕动作&#xff0c;包括影像、音效、鼠标移动的轨迹&#xff0c;解说声音等等&#xff0c;另外&#xff0c;它还具有及时播放和编辑压缩…

数字化转型导师坚鹏:美的集团数字化转型案例研究

美的集团数字化转型案例研究 课程背景&#xff1a; 很多企业存在以下问题&#xff1a; 不清楚企业数字化转型能否成功&#xff1f; 不知道其它企业数字化转型的实际做法&#xff1f; 不知道其它企业的数字化转型战略是如何演变的&#xff1f; 课程特色&#xff1a; 用…

汽车架构-工作流程 以及相关协议解读

全车架构&#xff08;E/E&#xff09; 车载测试阶段&#xff1a; 台架测试 HIL测试&#xff08;硬件在环测试&#xff09; ADAS智能辅助驾驶测试 OTA测试&#xff08;远程升级测试&#xff09; 测试工具&#xff1a; Can协议工具&#xff1a;Canoe Pcan Zcanpro 辅助工具…