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二叉树_一棵完全二叉树采用顺序存储结构存放结点,其结点数据信息的存放顺序为abcdefg

一棵完全二叉树采用顺序存储结构存放结点,其结点数据信息的存放顺序为abcdefg

二叉树:
是n(n>=0)个结点的有限集合,该集合或者为空集(称为空二叉树),或者由一个根结点和两棵互不相交的、分别称为根结点的左子树和右子树组成。
1)每个结点最多有两颗子树,所以二叉树中不存在度大于2的结点。
2)左子树和右子树是有顺序的,次序不能任意颠倒。
3)即使树中某结点只有一棵子树,也要区分它是左子树还是右子树。
斜树:
所有的结点都只有左子树的二叉树叫左斜树。所有结点都是只有右子树的二叉树叫右斜树。这两者统称为斜树。
叶子:
没有子结点(即度为0)的结点称为叶子结点
满二叉树:
在一棵二叉树中。如果所有分支结点都存在左子树和右子树,并且所有叶子都在同一层上,这样的二叉树称为满二叉树。
满二叉树的特点有:
1)叶子只能出现在最下一层。出现在其它层就不可能达成平衡。
2)非叶子结点的度一定是2。
3)在同样深度的二叉树中,满二叉树的结点个数最多,叶子数最多。
完全二叉树:
对一颗具有n个结点的二叉树按层编号,如果编号为i(1<=i<=n)的结点与同样深度的满二叉树中编号为i的结点在二叉树中位置完全相同,则这棵二叉树称为完全二叉树。
1)叶子结点只能出现在最下层和次下层。
2)最下层的叶子结点集中在树的左部。
3)倒数第二层若存在叶子结点,一定在右部连续位置。
4)如果结点度为1,则该结点只有左孩子,即没有右子树。
5)同样结点数目的二叉树,完全二叉树深度最小。
注:满二叉树一定是完全二叉树,但反过来不一定成立。

二叉树的存储结构:
顺序存储:(顺序存储一般适用于完全二叉树)
二叉树的顺序存储结构就是使用一维数组存储二叉树中的结点,并且结点的存储位置,就是数组的下标索引。
在这里插入图片描述
一棵完全二叉树采用顺序存储方式,可以看出,当二叉树为完全二叉树时,结点数刚好填满数组。
在这里插入图片描述
当二叉树不为完全二叉树时,采用顺序存储形式,浅色结点表示结点不存在。此时可以发现,顺序存储结构中已经出现了空间浪费的情况。
在这里插入图片描述
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二叉链表:
由二叉树定义可知,二叉树的每个结点最多有两个孩子。因此,可以将结点数据结构定义为一个数据和两个指针域。表示方式如图所示:
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二叉树遍历:
是指从二叉树的根结点出发,按照某种次序依次访问二叉树中的所有结点,使得每个结点被访问一次,且仅被访问一次。
二叉树的访问次序可以分为四种:
前序遍历,中序遍历,后序遍历,层次遍历
在这里插入图片描述
前序遍历:
从二叉树的根结点出发,当第一次到达结点时就输出结点数据,按照先向左在向右的方向访问。
从根结点出发,则第一次到达结点A,故输出A;
继续向左访问,第一次访问结点B,故输出B;
按照同样规则,输出D,输出H;
当到达叶子结点H,返回到D,此时已经是第二次到达D,故不在输出D,进而向D右子树访问,D右子树不为空,则访问 至I,第一次到达I,则输出I;
I为叶子结点,则返回到D,D左右子树已经访问完毕,则返回到B,进而到B右子树,第一次到达E,故输出E;
向E左子树,故输出J;
按照同样的访问规则,继续输出C、F、G
前序输出为:ABDHIEJCFG
中序遍历:
从二叉树的根结点出发,当第二次到达结点时就输出结点数据,按照先向左在向右的方向访问。
从根结点出发,则第一次到达结点A,不输出A,继续向左访问,第一次访问结点B,不输出B;
继续到达D,H;
到达H,H左子树为空,则返回到H,此时第二次访问H,故输出H;
H右子树为空,则返回至D,此时第二次到达D,故输出D;
由D返回至B,第二次到达B,故输出B;
按照同样规则继续访问,输出J、E、A、F、C、G
中序输出为:HDIBJEAFCG
后序遍历:
从二叉树的根结点出发,当第三次到达结点时就输出结点数据,按照先向左在向右的方向访问。
从根结点出发,则第一次到达结点A,不输出A,继续向左访问,第一次访问结点B,不输出B;继续到达D,H;
到达H,H左子树为空,则返回到H,此时第二次访问H,不输出H;
H右子树为空,则返回至H,此时第三次到达H,故输出H;
由H返回至D,第二次到达D,不输出D;
继续访问至I,I左右子树均为空,故第三次访问I时,输出I;
返回至D,此时第三次到达D,故输出D;
按照同样规则继续访问,输出J、E、B、F、G、C,A
中序输出为:HIDJEBFGCA
层次遍历:
层次遍历就是按照树的层次自上而下的遍历二叉树。
层次输出为:ABCDEFGHIJ

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