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1 树
1.1 定义
结合图看,可以比较直观地发现,树(Tree)是元素的集合,每棵树由多个节点(node)组成,用以储存元素。某些节点之间存在着一定的关系,用连线表示,连线称为边(edge)或者链接。边的上端点成为父节点,下端称为子节点。
每个节点可以有多个子节点,而该节点则是相应子节点的父节点。但是每个节点只能有一个父节点(只有一个例外,也就是根节点,它没有父节点),如图中第一棵树的 S 节点即为根节点。而没有子节点的节点则称为叶子节点或叶节点,如上图中第一棵树的 A、R、X 节点。E、X 的父节点是一个节点,所以它们被称为兄弟节点。
通过上面的观察和分析,这里给出一种相对严格的树的定义。
树是元素的集合
该集合可以为空。此时树中没有元素,称之为空树(empty tree)。
如果该集合不为空,那么该集合至少含有一个根节点以及 0 个或多个子树。根节点与它的子树的根节点用一个边(edge)或链接相连。
1.2 特征(三个特殊概念)
关于树,有三个比较相似,容易搞混的概念:高度(Height)、深度(Depth)、层(Level)。它们的定义如下。
节点的高度 = 节点到叶子结点的最长路径(边数)
节点的深度 = 根节点到这个节点所经历的边的个数
节点的层数 = 节点的深度 + 1
树的高度 = 根节点的高度
单看定义有点抽象,结合图来看会比较好理解。我们可以结合生活中对高度、深度的概念来看,这样理解起来就很方便了。比如,对于高度,生活中我们往往是自下而上来度量,比如第 5 楼、第 10 楼,起点都是地面。对于树这种数据结构中的高度也是一样的类比,从最底层开始进行计数,并且计数的起点是 0。
深度这个概念在生活中则是自上而下度量的,比如形容水深,是从水平面开始度量的。对于树这种数据结构而言也是如此,从根节点开始度量,计数起点从 0 开始(有些书中是从 1 开始,应该都可以,看你怎么定义和使用了,问题不大)。
层数跟深度的计算类似,不过计数的起点是 1,也就是说跟节点位于第一层。
2 二叉树
2.1 定义
二叉树是一种特殊的数据结构,顾名思义,二叉树只有两个叉,也就是两个子节点
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