数据结构复习:树与二叉树的概念与性质解析

版权申诉
0 下载量 115 浏览量 更新于2024-07-05 收藏 869KB PDF 举报
该资源是关于数据结构复习的成果,主要涵盖了树的相关概念和性质,以及与二叉树和完全二叉树相关的知识点,并通过算术表达式转换为前后缀形式来解释二叉树的遍历。 在数据结构中,树是一种非线性的数据结构,由节点(或称为顶点)和边组成。以下是一些关键概念: 1. **节点的度**:每个节点拥有的子节点数量称为该节点的度。 2. **树的度**:一棵树中所有节点度的最大值定义为树的度。 3. **有序树**:兄弟节点之间具有特定顺序,不能互换位置。 4. **无序树**:兄弟节点之间没有特定顺序,可以互换位置。 5. **森林**:由多棵树组成的集合。 6. **满二叉树**:深度为k的二叉树,具有2^(k-1)个节点,每个节点要么没有子节点,要么有两个子节点。 7. **完全二叉树**:在完全二叉树中,除了最后一层之外,其余各层都是满的,且最后一层的节点都尽可能地靠左排列。 树的几个重要性质: 1. **二叉树的层节点数**:在二叉树的第i层上至少有2^(i-1)个节点。 2. **深度与节点数的关系**:深度为k的二叉树至少有2^(k-1) (k>=1)个节点。 3. **二叉树的终端节点与度为2的节点关系**:对于任意二叉树,终端节点(度为0的节点)的数量等于度为2的节点数量加1。 4. **完全二叉树的深度与节点数**:具有n个节点的完全二叉树的深度为[log_2(n)]+1,其中[]表示向下取整。 5. **完全二叉树的层序编号**:在完全二叉树中,节点i的双亲节点编号为[i/2],左孩子编号为2*i,右孩子编号为2*i+1。 在解决实际问题时,这些性质可以用来分析和构建二叉树,例如在算术表达式转换为前缀或后缀表达式的问题中。例如,中缀表达式"A+B*C-D/E"可以转换为二叉树,然后通过前序遍历得到前缀表达式,通过中序遍历得到中缀表达式,通过后序遍历得到后缀表达式。题目中的选项D是正确答案,前缀表达式应为"-A+B*C/DE"。 对于算术表达式"a+b*(c+d/e)",转换为后缀表达式后,按照运算符优先级和结合性,正确的后缀表达式是"B"选项所示的"abcde/*++"。 掌握这些基础知识对于理解和操作树结构至关重要,无论是用于数据存储、搜索算法还是其他计算机科学领域的问题解决。在实际编程中,例如在实现解析器或编译器时,理解这些概念和转换规则是非常基础且重要的技能。