树的存储结构与遍历:孩子兄弟链表与二叉树操作

需积分: 0 0 下载量 58 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 3.18MB PPT 举报
"树的存储结构为孩子兄弟链表-树和二叉树" 在计算机科学中,树是一种非线性数据结构,它由若干个节点(或称为顶点)组成,每个节点可以有零个或多个子节点。二叉树是树的一个特例,每个节点最多有两个子节点,通常分为左子节点和右子节点。本章重点讨论了树和二叉树的存储结构、遍历算法以及相关的操作。 树的存储结构通常有多种方式,其中孩子兄弟链表是一种常见的表示方法。如描述中的`CSNode`结构体所示,每个节点包含三个字段:`data`用于存储节点的值,`firstchild`指向该节点的第一个子节点,`nextsibling`则指向当前节点的下一个兄弟节点。这种结构允许快速访问一个节点的所有子节点和兄弟节点,但不便于进行深度优先遍历。 二叉树的主要特性包括: 1. 每个节点最多有两个子节点。 2. 二叉树的遍历有三种基本方法:前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根)。 3. 二叉树可以为空,或者由一个根节点和两棵(可能为空)的子树构成。 二叉树的遍历算法是理解和实现的关键,它们可以递归地定义,也可以用栈或队列实现。在实际应用中,二叉树遍历常用于搜索、排序、压缩编码(如赫夫曼编码)等任务。 二叉树的线索化是为了在非递归情况下执行遍历操作,通过在二叉链表的空指针位置添加线索,使得在中序遍历时可以直接找到前驱和后继节点。 除了二叉树,本章还涵盖了树和森林的存储表示。树的遍历同样有深度优先和广度优先两种策略,对于非二叉树,孩子兄弟链表结构提供了灵活的访问方式。森林是多个树的集合,其遍历也需要考虑如何从一棵树切换到另一棵树。 最优树和赫夫曼编码是数据压缩领域的概念。最优树(如最小带权路径长度树)是为了达到最高效的编码,而赫夫曼编码是一种基于最优树的变长编码方法,常用于无损数据压缩。 在学习本章时,应重点掌握树和二叉树的定义、存储结构、遍历算法以及如何根据这些知识编写递归算法。同时,解决课后习题如6.41,6.43,6.45,6.47,6.50,6.5等有助于巩固所学内容。通过这些练习,可以进一步提升对树和二叉树操作的理解和应用能力。