数据结构精讲:雷惊风详解树与二叉树
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更新于2024-07-27
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"这篇资料是关于数据结构中的树这一主题,由雷惊风主讲,内容涵盖树的相关概念、术语、二叉树的定义、性质、存储结构、遍历、线索二叉树、树和森林的关系,以及哈夫曼树等。资料中还提到了树在表示家族关系图或单位机构组成中的应用,并详细阐述了树的各种术语,如根节点、子节点、父节点、兄弟节点、层次、高度和度等。此外,资料还介绍了树的基本操作,如初始化、查询、插入和删除等。二叉树作为特殊类型的树,其特征在于每个节点最多有两个子节点,分为左子树和右子树,且子树顺序有别。资料中还对比了树和二叉树的区别,并给出了不同形态的示例。"
知识点详解:
1. **树的概念**: 树是一种非线性的数据结构,由n个节点组成,包含一个根节点和可能的多个子树。每个子树本身也是一个树结构,且所有子树互不相交。
2. **树的术语**:
- **根节点**: 树中的顶级节点,没有父节点。
- **子节点/孩子结点**: 根节点以外的节点,它们的父节点是树中的其他节点。
- **父节点**: 子节点的上级节点。
- **兄弟节点**: 同一个父节点的子节点之间的关系。
- **层次/高度**: 根节点的层次为1,其他节点的层次为其父节点层次加1,树的高度是最大节点层次。
- **度**: 节点的子节点数量,度为0的节点称为叶子节点,否则称为内部节点或分支节点。
- **树的度**: 树中最大节点的度。
- **森林**: 多棵树的集合。
3. **树的运算**:
- **初始化**: 建立树的初始结构。
- **查询**: 查找根节点、父节点、子节点和兄弟节点。
- **插入**: 插入子树和兄弟节点到树中。
- **删除**: 删除树中的节点。
- **遍历**: 对树进行前序、中序和后序遍历。
4. **二叉树**:
- **定义**: 每个节点最多有两个子节点,分为左子树和右子树。
- **性质**: 包括空树、单节点树、完全二叉树、满二叉树等。
- **二叉树与树的区别**: 二叉树允许空树,子树有序,而树不允许空树且子树无序。
5. **哈夫曼树**:
- 是一种特殊的二叉树,用于数据压缩,通过构建具有最小带权路径长度的树来高效编码数据。
6. **二叉树的遍历**:
- **前序遍历**: 访问根节点 -> 左子树 -> 右子树。
- **中序遍历**: 左子树 -> 访问根节点 -> 右子树。
- **后序遍历**: 左子树 -> 右子树 -> 访问根节点。
7. **线索二叉树**:
- 在二叉链表中添加线索,以便在非递归方式下进行遍历。
这些知识点构成了数据结构中树和二叉树的基础,对于理解和实现相关算法至关重要,例如搜索、排序、压缩和文件系统等应用场景。
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刘永雷
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