深入理解树数据结构:从二叉树到Huffman编码
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更新于2024-07-30
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本资源是一个关于数据结构中“树”的PPT,涵盖了树的基本概念、二叉树的定义和性质、二叉树的存储结构、遍历方法、递归消除、树与森林的转换以及判定树和Huffman树等内容。学习目标包括理解树的定义、掌握二叉树的链表存储、二叉树的遍历算法、树与森林的相互转换以及哈夫曼树的构造。
在数据结构中,树是一种非线性的数据结构,由n(n>0)个节点组成,其中有一个特殊的节点称为根节点,它没有前驱但有后继。除根节点外的其他节点被分为m(m≥0)个互不相交的子集,每个子集本身也是一棵树,并且被称为根节点的子树。子树的根节点只有一个直接前驱,但可以有0个或多个后继。这种结构在现实生活中广泛应用,如家谱、组织结构等。
树的基本术语包括:
1. 结点(node):树的基本单元,包含数据和指向子结点的引用。
2. 结点的度(degree):一个结点拥有的子结点数量。
3. 分支(branch):连接结点的边,表示父子关系。
4. 叶(leaf)结点:没有子结点的结点。
5. 孩子(child)结点:一个结点的子结点。
6. 双亲(parent)结点:一个结点的父结点。
7. 兄弟(sibling)结点:具有相同父结点的结点。
8. 祖先(ancestor)结点:从当前结点到根路径上的所有结点。
9. 子孙(descendant)结点:从根到当前结点路径上的所有结点。
10. 结点所处层次(level):从根到该结点的边数。
11. 树的深度(depth):从根到最远叶结点的最长路径的边数。
12. 树的度(degree):树中所有结点的最大度数。
二叉树是特殊类型的树,其中每个结点最多有两个子结点,分为左子结点和右子结点。二叉树有三种常见的遍历方法:前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根)。二叉树的存储结构通常采用二叉链表,每个结点包含数据域和两个指针域,分别指向左子结点和右子结点。
递归消除在树的遍历和操作中非常常见,通过函数调用自身实现对树的逐层处理。
树与森林之间的转换主要涉及树的分解和合并。一棵树可以转换成一棵二叉树,而森林可以通过类似的方法转换成多棵二叉树。
判定树是用于决策分析的树形结构,每个内部结点代表一个属性测试,每个分支代表一个测试输出,叶结点则代表一个决策结果。Huffman树,又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树,常用于数据压缩。
这份PPT详细讲解了树的各种概念和操作,是学习数据结构中树这一重要部分的宝贵资料。
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haiyang_taotao
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