C++实现树与二叉树基础:概念、结构与遍历

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在第9章"树与二叉树"中,我们深入探讨了树这一非线性数据结构,它是现实世界中许多层次关系问题的抽象模型,如家庭成员关系、组织架构和计算机文件系统。树由根、枝杈(分支)和叶子(终端节点)组成,体现了层次关系。 树结构主要分为两类:普通树和二叉树。其中,二叉树的特点是每个节点最多有两个子节点,且这两个子节点有明确的左右之分。本章的核心内容围绕二叉树展开: 1. **树的定义与基本术语**: - 树的定义是具有层次关系的数据结构,通过根节点、分支节点(子节点)和叶节点(终端节点)来表示。 - 基本术语包括根、父节点、子节点、兄弟节点、祖先、后代等,以及家谱树和文件系统作为实际应用场景的例子,展示了树的直观性。 2. **二叉树的定义与实现**: - 二叉树的定义更为具体,每个节点最多有两个子节点,且区分左子树和右子树。 - 实现上,需要设计合适的数据结构来存储节点及其子节点信息,例如链式结构或数组。 3. **二叉树的遍历**: - 介绍了不同的遍历方法,如前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根),这些算法在二叉树的搜索、排序和信息提取中至关重要。 4. **构建二叉树**: - 学习如何根据给定的数据序列或层次结构构建二叉树,可能涉及到递归或迭代的方法。 5. **用二叉树表示树与森林**: - 除了二叉树,还有更广泛的树结构,如多叉树和森林,后者是由多个互不相交的树组成的集合。这部分讲解如何将树和森林的概念应用到二叉树的扩展形式中。 6. **线索二叉树**: - 线索二叉树是一种改进的二叉树,通过添加额外的信息(线索)辅助遍历,提高搜索效率,特别是对于解决某些特定问题,如查找最近公共祖先(LCA)更加高效。 学习本章有助于理解非线性数据结构在IT领域的实际应用,掌握二叉树的基础概念和操作技巧,为后续的图算法、搜索算法等内容打下坚实的基础。