数据结构:第六章 树与二叉树详解
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更新于2024-07-27
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"第六章 树和二叉树章节涵盖了关于树形数据结构的基础知识,适合初学者,有助于后续数据结构的学习。主要内容包括树的类型定义、基本术语、二叉树的定义、存储结构、遍历方法、线索二叉树、树和森林的表示以及遍历,以及哈夫曼树和哈夫曼编码。"
在数据结构中,树是一种非线性的数据组织方式,它由数据对象D和数据关系R组成。D是一个包含相同特性数据元素的集合,当D为空时,我们称之为空树;否则,D中有一个称为根的数据元素root,并且剩余的元素可以分为多个互不相交的子树,每个子树自身也是树。
树的基本术语包括:
1. 结点:每个结点包含一个数据元素和指向其子树的分支。
2. 结点的度:结点拥有的子树数量,即分支的个数。
3. 树的度:树中所有结点的度的最大值。
4. 叶子结点:度为零的结点,没有子树。
5. 分支结点(内部结点):度大于零的结点,有子树。
6. 层次:从根结点到结点经过的分支和结点的数量,根结点层次为1,其他结点根据其与根的距离增加。
7. 深度:树中结点所在的最大层次,即树的高度。
树的结构特点区别于线性结构,线性结构中的元素只有一个前驱和一个后继,而树型结构中,除了根结点,其他结点可能有多个后继,即子结点。
二叉树是树的一种特殊情况,每个结点最多有两个子结点,分为左子结点和右子结点。二叉树的存储结构通常采用数组或链表实现,而遍历方法包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。
线索二叉树是为了解决二叉树的中序遍历问题而设计的,通过添加线索(指向父结点和后继结点的指针),使得在非递归情况下也能进行遍历。
森林是多棵树的集合,每棵树的根结点没有共同的祖先。在森林中也有相应的遍历方法。
哈夫曼树是一种特殊的二叉树,用于数据压缩,通过构建最小带权路径长度的二叉树来实现高效的编码,即哈夫曼编码。
总结来说,这一章详细介绍了树和二叉树的基本概念、性质、操作以及它们在数据处理中的应用,对理解数据结构的复杂性以及优化算法效率有着重要的作用。
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