数据结构深入:树与二叉树的定义与操作

需积分: 45 0 下载量 100 浏览量 更新于2024-07-14 收藏 3.71MB PPT 举报
"本资料主要介绍了数据结构中的树形结构,包括树的定义、术语、运算,以及二叉树的概念和相关性质。" 在计算机科学中,数据结构是组织和管理数据的重要方式。树作为一种非线性数据结构,被广泛应用于各种算法和问题解决中,特别是处理具有层次关系的数据。在给定的描述中,树形结构被定义为由一个称为根的结点和若干子树组成的集合,每个子树本身也是一个树结构,具有自己的根结点。空树是不包含任何结点的特殊情况。 树的术语包括: 1. 根结点 - 树中没有父结点的结点。 2. 叶结点 - 没有子结点的结点。 3. 内部节点 - 除了根和叶结点外的其他结点。 4. 结点的度 - 结点拥有的子结点数量。 5. 树的度 - 树中所有结点度的最大值。 6. 儿子结点 - 结点的子结点。 7. 父亲结点 - 结点的父结点。 8. 兄弟结点 - 同一父结点的子结点间的关系。 9. 祖先结点 - 结点路径上到达根的所有父结点。 10. 子孙结点 - 通过一条路径到达的结点的所有子树的结点。 11. 结点的层次(深度) - 从根结点到该结点的边数。 12. 树的高度 - 最深结点的层次。 树的常见运算包括: 1. 建树create() - 创建新的空树。 2. 清空clear() - 删除所有结点,使树变为空。 3. 判空IsEmpty() - 检查树是否为空。 4. 找根结点root() - 返回树的根结点。 5. 找父结点parent(x) - 找出结点x的父结点。 6. 找子结点child(x,i) - 找出结点x的第i个子结点。 7. 剪枝delete(x,i) - 删除结点x的第i棵子树。 8. MakeTree(x,T1,T2,……,Tn) - 构建以x为根,T1至Tn为子树的新树。 9. 遍历traverse() - 访问树中的所有结点,可以是前序、中序或后序遍历。 接下来,资料还提到了二叉树,这是树的一种特殊形式,每个结点最多只有两个子结点,分为左子树和右子树。二叉树的性质包括平衡性(如平衡二叉树)和完全性(如满二叉树和完全二叉树)。二叉树的基本运算与树相似,但更专注于左子树和右子树的操作。二叉树的遍历方法有前序、中序和后序三种,这些遍历方法在实际编程中有着广泛应用,例如在搜索和排序算法中。 二叉树的实现通常涉及使用数组或链表结构,而二叉树类则封装了这些操作,提供了创建、插入、删除和遍历等方法。非递归实现的二叉树遍历可以减少栈空间的使用,提高效率。 总结来说,这个资料涵盖了树和二叉树的基本概念、术语、运算和遍历方法,是学习数据结构中树形结构的重要参考资料。对于理解和应用这些知识,特别是在算法设计和软件开发中,都是非常基础且重要的。