2017计算机考研专业课:二叉树重要知识点

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二叉树基本知识

二叉树基本知识
struct priorityqueue
{
int capacity;
int size;
int *elements;
}*tryit;
struct priorityqueue *initialize ( int maxelements )
{
struct priorityqueue *h;
(6)给定N个节点,能构成h(N)种不同的二叉树。
h(N)为卡特兰数的第N项。h(n)=C(n,2*n)/(n+1)。
4.二叉树的存储结构
(1)顺序存储方式
type node=record
Байду номын сангаасata:datatype
l,r:integer;
end;
var tr:array[1..n] of node;
(1)前序遍历
访问根;按前序遍历左子树;按前序遍历右子树
(2)中序遍历
按中序遍历左子树;访问根;按中序遍历右子树
(3)后序遍历
按后序遍历左子树;按后序遍历右子树;访问根
(4)层次遍历
即按照层次访问,通常用队列来做。访问根,访问子女,再访问子女的子女(越往后的层次越低)(两个子女的级别相同)
(2)链表存储方式,如:
type btree=^node;
node=record
data:datatye;
lchild,rchild:btree;
end;
5.普通树转换成二叉树
二叉树很象一株倒悬着的树,从树根到大分枝、小分枝、直到叶子把数据联系起来,这种数据结构就叫做树结构,简称树。树中每个分叉点称为结点,起始结点称为树根,任意两个结点间的连接关系称为树枝,结点下面不再有分枝称为树叶。结点的前趋结点称为该结点的"双亲",结点的后趋结点称为该结点的"子女"或"孩子",同一结点的"子女"之间互称"兄弟"。

二叉树的基本操作

二叉树的基本操作

二叉树的基本操作二叉树是一种常见的数据结构,它由节点组成,每个节点最多有两个子节点。

二叉树在计算机领域中得到广泛应用,它的基本操作包括插入、删除、查找、遍历等。

1.插入操作:二叉树的插入操作是将一个新的节点添加到已有的二叉树中的过程。

插入操作会按照一定规则将新节点放置在正确的位置上。

插入操作的具体步骤如下:-首先,从根节点开始,比较新节点的值与当前节点的值的大小关系。

-如果新节点的值小于当前节点的值,则将新节点插入到当前节点的左子树中。

-如果新节点的值大于当前节点的值,则将新节点插入到当前节点的右子树中。

-如果当前节点的左子树或右子树为空,则直接将新节点插入到该位置上。

-如果当前节点的左子树和右子树都不为空,则递归地对左子树或右子树进行插入操作。

2.删除操作:二叉树的删除操作是将指定节点从二叉树中删除的过程。

删除操作有以下几种情况需要考虑:-如果待删除节点是叶子节点,则直接将其从二叉树中删除即可。

-如果待删除节点只有一个子节点,则将其子节点替换为待删除节点的位置即可。

-如果待删除节点有两个子节点,则需要找到其左子树或右子树中的最大节点或最小节点,将其值替换为待删除节点的值,然后再删除最大节点或最小节点。

3.查找操作:二叉树的查找操作是在二叉树中查找指定值的节点的过程。

查找操作的具体步骤如下:-从根节点开始,将待查找值与当前节点的值进行比较。

-如果待查找值等于当前节点的值,则返回该节点。

-如果待查找值小于当前节点的值,则在当前节点的左子树中继续查找。

-如果待查找值大于当前节点的值,则在当前节点的右子树中继续查找。

-如果左子树或右子树为空,则说明在二叉树中找不到该值。

4.遍历操作:二叉树的遍历操作是按照一定规则依次访问二叉树中的每个节点。

有三种常用的遍历方式:- 前序遍历(Preorder Traversal):先访问根节点,然后递归地前序遍历左子树和右子树。

- 中序遍历(Inorder Traversal):先递归地中序遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地中序遍历右子树。

计算机考研数据结构的复习要点

计算机考研数据结构的复习要点

计算机考研数据结构的复习要点计算机考研数据结构的复习要点考生们在进行计算机考研的复习阶段时,需要把数据结构的复习要点了解清楚。

店铺为大家精心准备了计算机考研数据结构的复习重点,欢迎大家前来阅读。

计算机考研数据结构重点:二叉树二叉树是数据结构中的重点内容,在这两年的考试中也将二叉树作为重点内容来考查。

二叉树这部分内容要求大家掌握二叉树的定义、性质、存储结构、遍历、线索化、森林和二叉树的转换等内容。

算法的重点是二叉树的遍历及其应用,这也是二叉树这部分的重点和难点。

遍历是二叉树各种操作的基础,可以在遍历过程中对结点进行各种操作。

例如:求二叉树结点总数,建立二叉树,建立二叉树的存储结构等。

二叉树的很多算法是在遍历算法基础上改造完成的,这就要求大家在复习时,熟练掌握二叉树遍历的递归和非递归算法。

下面为大家介绍一下二叉树的几种遍历方法:由二叉树的定义可知,一颗二叉树由根节点及左、右子树三个基本部分组成,因此,只要依次遍历这三部分,就可以遍历整个二叉树。

1.先序遍历先序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

(1)访问根节点;(2)先序遍历根节点的左子树;(3)先序遍历根节点的右子树。

2.中序遍历中序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

否则,(1)中序遍历根节点的左子树;(2)访问根节点;(3)中序遍历根节点的右子树。

3.后序遍历后序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

否则,同济大学四平路(1)后序遍历根节点的左子树;(2)后序遍历根节点的右子树;(3)访问根节点。

层次遍历二叉树的层次遍历,是指从二叉树的第一层(根结点)开始,从上至下逐层遍历,在同一层中,则按从左到右的顺序对结点逐个访问。

在进行层次遍历时,对一层结点访问完后,再按照它们的访问次序对各个结点的左孩子和右孩子顺序访问,这样一层一层进行,先遇到的结点先访问,这与队列的操作原则比较吻合。

因此,在进行层次遍历时,可设置一个队列结构,遍历从二叉树的根结点开始,首先将根结点指针入队列,然后从对头取出一个元素,每取一个元素,执行下面两个操作:(1)访问该元素所指结点;(2)若该元素所指结点的左、右孩子结点非空,则将该元素所指结点的左孩子指针和右孩子指针顺序入队。

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结1. 二叉树的性质1.1 二叉树的性质一:二叉树的深度二叉树的深度是指从根节点到叶子节点的最长路径长度。

对于一个空树而言,它的深度为0;对于只有一个根节点的树而言,它的深度为1。

根据定义可知,深度为k的二叉树中,叶子节点的深度值为k。

由此可知,二叉树的深度为所有叶子节点深度的最大值。

1.2 二叉树的性质二:二叉树的高度二叉树的高度是指从根节点到叶子节点的最短路径长度。

对于一个空树而言,它的高度为0;对于只有一个根节点的树而言,它的高度为1。

由此可知,二叉树的高度总是比深度大一。

1.3 二叉树的性质三:二叉树的节点数量对于一个深度为k的二叉树而言,它最多包含2^k - 1个节点。

而对于一个拥有n个节点的二叉树而言,它的深度最多为log2(n+1)。

1.4 二叉树的性质四:满二叉树满二叉树是一种特殊类型的二叉树,它的每个节点要么是叶子节点,要么拥有两个子节点。

满二叉树的性质是:对于深度为k的满二叉树而言,它的节点数量一定是2^k - 1。

1.5 二叉树的性质五:完全二叉树完全二叉树是一种特殊类型的二叉树,它的所有叶子节点都集中在树的最低两层,并且最后一层的叶子节点从左到右依次排列。

对于一个深度为k的完全二叉树而言,它的节点数量一定在2^(k-1)和2^k之间。

2. 二叉树的遍历二叉树的遍历是指按照一定的顺序访问二叉树的所有节点。

二叉树的遍历主要包括前序遍历、中序遍历和后序遍历三种。

2.1 前序遍历(Pre-order traversal)前序遍历的顺序是:根节点 -> 左子树 -> 右子树。

对于一个二叉树而言,前序遍历的结果就是按照“根-左-右”的顺序访问所有节点。

2.2 中序遍历(In-order traversal)中序遍历的顺序是:左子树 -> 根节点 -> 右子树。

对于一个二叉树而言,中序遍历的结果就是按照“左-根-右”的顺序访问所有节点。

2.3 后序遍历(Post-order traversal)后序遍历的顺序是:左子树 -> 右子树 -> 根节点。

树和二叉树的知识点总结

树和二叉树的知识点总结

树和二叉树的知识点总结一、树的基本概念1. 树的定义:树是一种非线性数据结构,由 n(n>=1)个结点组成的有限集合。

对于每个非终端节点,都有一个被称为根的结点,且除根节点外,其他结点可以分为 m(m>=0)个互不相交的子集合,而每个子集合本身又是一个树。

2. 树的基本特点:树是一种分层数据的抽象模型,具有层级关系的数据结构。

树的结点包括根结点、子节点、叶子结点、父节点等。

3. 树的术语解释:树的根节点是树的顶端结点,没有父节点;子节点是一个结点向下连接的结点;叶子结点是没有子节点的结点;父节点是有一个或多个子节点的结点。

二、树的分类1. 二叉树:一种特殊的树,每个结点最多有两个子结点,分别为左子结点和右子结点。

二叉树的子树有左子树和右子树,必须遵循左子树 < 根节点 < 右子树的顺序。

2. 平衡树:每个结点的左子树和右子树的高度之差不能超过1的二叉树。

3. 满二叉树:每个结点要么没有子节点,要么有两个子节点的二叉树。

4. 完全二叉树:除了最底层,所有层的结点数都达到最大,并且最底层的结点都依次从左到右排列。

三、二叉树的基本概念1. 二叉树的特点:每个结点最多有两个子结点,分别为左子结点和右子结点。

二叉树的子树都遵循左子树 < 根节点 < 右子树的顺序。

2. 二叉树的遍历:分为前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历先访问根节点,再递归左右子树;中序遍历先递归左子树,再访问根节点,最后递归右子树;后序遍历先递归左右子树,最后访问根节点。

3. 二叉树的存储:二叉树的存储方式可以采用链式存储和顺序存储。

链式存储是通过结点间的指针链接,顺序存储是通过数组或列表进行存储。

四、二叉树的应用1. 二叉搜索树:是一种特殊的二叉树结构,对于任意节点,其左子树上的结点值都小于该节点的值,右子树上的结点值都大于该节点的值。

2. 堆:是一种特殊的完全二叉树,分为最大堆和最小堆。

最大堆的每个结点的值都大于或等于其子节点的值,最小堆的每个结点的值都小于或等于其子节点的值。

《二叉树的概念》课件

《二叉树的概念》课件
过程中进行一些特定的操作。
05
二叉树的应用
Chapter
在数据结构中的应用
二叉搜索树
二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的每个节点的左子树上的所有元素都小于 该节点,右子树上的所有元素都大于该节点。这种数据结构可以用于快速查找 、插入和删除操作。
AVL树和红黑树
这两种二叉树都是自平衡二叉搜索树,它们通过调整节点的左右子树的高度来 保持树的平衡,从而在插入、删除等操作时具有较好的性能。
VS
详细描述
平衡二叉树的特点是,它的左右子树的高 度差不会超过1,且左右子树都是平衡二 叉树。平衡二叉树的性质还包括,它的所 有叶节点的层数相等,且所有非叶节点的 左右子树的高度差不超过1。平衡二叉树 的查找、插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n),其中n为节点数。
04
二叉树的遍历
Chapter
决策树
在机器学习和人工智能领域,决策树 是一种重要的分类和回归方法。其基 础结构就是二叉树,通过构建决策树 ,可以解决分类和回归问题。
THANKS
感谢观看
代码表示法
总结词:严谨规范
详细描述:使用编程语言的语法结构来表示二叉树,每个节点用对象或结构体表示,节点间的关系通 过指针或引用表示,严谨规范,易于编写和调试。
03
二叉树的性质
Chapter
深度最大的二叉树
总结词
深度最大的二叉树是指具有最大 可能深度的二叉树。
详细描述
在二叉树中,深度最大的二叉树 是满二叉树,即每个层级都完全 填满,没有空缺的节点。满二叉 树的深度等于其节点总数减一。
02
二叉树的表示方法
Chapter
图形表示法
总结词:直观明了
详细描述:通过图形的方式展示二叉树的结构,每个节点用圆圈或方框表示,节 点间的关系用线段表示,直观易懂,易于理解。

什么是二叉树计算机二级知识点计算...

什么是二叉树计算机二级知识点计算...

计算机二级知识点第一章数据结构与算法1.1 算法1、算法是指解题方案的准确而完整的描述。

换句话说,算法是对特定问题求解步骤的一种描述。

*算法不等于程序,也不等于计算方法。

程序的编制不可能优于算法的设计(注释1) 。

2、算法的基本特征(1)可行性。

针对实际问题而设计的算法,执行后能够得到满意的结果。

(2)确定性。

每一条指令的含义明确,无二义性。

并且在任何条件下,算法只有唯一的一条执行路径,即相同的输入只能得出相同的输出。

(3)有穷性。

算法必须在有限的时间内完成。

有两重含义,一是算法中的操作步骤为有限个,二是每个步骤都能在有限时间内完成。

(4)拥有足够的情报。

算法中各种运算总是要施加到各个运算对象上,而这些运算对象又可能具有某种初始状态,这就是算法执行的起点或依据。

因此,一个算法执行的结果总是与输入的初始数据有关,不同的输入将会有不同的结果输出。

当输入不够或输入错误时,算法将无法执行或执行有错。

一般说来,当算法拥有足够的情报时,此算法才是有效的;而当提供的情报不够时,算法可能无效。

*:综上所述,所谓算法,是一组严谨地定义运算顺序的规则,并且每一个规则都是有效的,且是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。

3、算法复杂度主要包括时间复杂度和空间复杂度。

(1)算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量,可以用执行算法的过程中所需基本运算的执行次数来度量。

(2)算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。

注释1:这是因为在编写程序时要受到计算机系统运行环境的限制,程序通常还要考虑很多与方法和分析无关的细节问题。

1.2 数据结构的基本概念1、数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。

2、数据结构主要研究和讨论以下三个方面的问题:(1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构。

数据的逻辑结构包含:1)表示数据元素的信息;2)表示各数据元素之间的前后件关系[wx1] 。

(2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构。

计算机二级考点归纳(树与二叉树)

计算机二级考点归纳(树与二叉树)

•1、树的基本概念树(tree)是一种简单的非线性结构。

在树结构中,每一个结点只有一个前件,称为父结点,没有前件的结点只有一个,称为树的根结点。

每一个结点可以有多个后件,它们称为该结点的子结点。

没有后件的结点称为叶子结点。

在树结构中,一个结点所拥有的后件个数称为该结点的度。

叶子结点的度为 0。

在树中,所有结点中的最大的度称为树的度。

• 2、二叉树及其基本性质(1)二叉树的定义二叉树是一种很有用的非线性结构,具有以下两个特点:①非空二叉树只有一个根结点;②每一个结点最多有两棵子树,且分别称为该结点的左子树和右子树。

由以上特点可以看出,在二叉树中,每一个结点的度最大为2,即所有子树(左子树或右子树)也均为二叉树,而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。

另外,二叉树中的每个结点的子树被明显地分为左子树和右子树。

在二叉树中,一个结点可以只有左子树而没有右子树,也可以只有右子树而没有左子树。

当一个结点既没有左子树也没有右子树时,该结点即为叶子结点。

(2)二叉树的基本性质二叉树具有以下几个性质:性质1:在二叉树的第k层上,最多有2k-1(k≥1)个结点;性质2:深度为m的二叉树最多有2m-1个结点;性质3:在任意一棵二叉树中,度为0的结点(即叶子结点)总是比度为2的结点多一个。

性质4:具有n个结点的二叉树,其深度至少为[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n的整数部分。

在二叉树的遍历中,无论是前序遍历,中序遍历还是后序遍历,二叉树的叶子结点的先后顺序都是不变的。

3、满二叉树与完全二叉树满二叉树是指这样的一种二叉树:除最后一层外,每一层上的所有结点都有两个子结点。

在满二叉树中,每一层上的结点数都达到最大值,即在满二叉树的第k层上有2k-1个结点,且深度为m的满二叉树有2m-1个结点。

完全二叉树是指这样的二叉树:除最后一层外,每一层上的结点数均达到最大值;在最后一层上只缺少右边的若干结点。

对于完全二叉树来说,叶子结点只可能在层次最大的两层上出现:对于任何一个结点,若其右分支下的子孙结点的最大层次为p,则其左分支下的子孙结点的最大层次或为p,或为p+1。

树和二叉树知识考点整理

树和二叉树知识考点整理

树和二叉树知识考点整理●树的基本概念●树的定义●n个结点的有限集●n=0代表空树●满足条件●只有一个根的结点●其余结点是互不相交的有限集,每个集合本身是一棵树,是根的子树●树是一种递归的数据结构●树的根结点没有前驱,其余结点只有一个前驱●树中所有结点可以有零个或多个后驱●基本术语●双亲、兄弟、孩子、祖先●度:孩子个数●分支结点:度大于0●叶子结点:度为0●深度:从下往上;●高度:从上往下;●有序树:从左到右是有次序的●路径和路径长度:路径是从上往下的●森林:m棵互不相交的树的集合。

●树的基本性质●结点数=所有结点度数之和+1●度为m的树中第i层上至多有m的i-1次分个结点●高度为h的m叉树至多有(m^h-1)/(m-1)个结点●具有n个结点的m叉树的最小高度为「logm(n(m-1)+1)]●二叉树的概念●定义●一种树形结构,特点是每个结点至多只有两棵子树(即二叉树中不存在度大于2的结点)并且二叉树的子树有左右之分,次序不可颠倒●二叉树与度为2的有序树区别●度为2的可以有三个结点,二叉树可以是空树●度为2的有序树的孩子左右之分是根据另一个孩子而言的;二叉树无论有没有,都要确定左右●特殊的二叉树●满二叉树●树中每一层都含有最多的结点●完全二叉树●高度为h,有n个结点的二叉树,当且仅当,每个结点都与高度为h的满二叉树中的编号一一对应●二叉排序树●用途:可用于元素的排序、搜索●左子树上所有结点的关键字均小于根结点的关键字;右子树上所有结点的关键字均大于根结点的关键字;左子树和右子树又是一棵二叉排序树●二叉树的性质●非空二叉树上的叶子结点数等于度为2的结点树加1,即n0=n2+1●非空二叉树上第k层至多有2^(k-1)个结点●高度为h的二叉树至多有2^h-1个结点●具有n个结点的完全二叉树的高度为log2(n+1)取顶或者log2n取底+1●二叉树的存储结构●顺序存储结构●只适合存储完全二叉树,数组从0开始●链式存储结构●顺序存储的空间利用率太低●至少三个指针域:数据域、左指针域、右指针域●增加了指向父结点后,变为三叉链表的存储结构●在含有n个结点的二叉链表中,含有n+1个空链域●二叉树的遍历和线索二叉树●二叉树的遍历●先序遍历●根左右●应用:求树的深度●中序遍历●左根右●后序遍历●左右根●应用:求根到某结点的路径、求两个结点的最近公共祖先等●三个遍历时间复杂度都是O(n)●递归算法和非递归算法的转换●层次遍历●需要借助队列●步骤●二叉树根结点入队,然后出队,访问出队结点,若有左子树,左子树根结点入队●遍历右子树,有右子树,右子树根结点入队。

二叉树实验知识点总结

二叉树实验知识点总结

二叉树实验知识点总结
一、二叉树的基本概念
二叉树是一种特殊的树形结构,其每个节点最多只有两个子节点。

二叉树分为满二叉树、完全二叉树和普通二叉树等类型。

二、遍历方式
1.前序遍历:先访问当前节点,再遍历左子树和右子树;
2.中序遍历:先遍历左子树,再访问当前节点,最后遍历右子树;
3.后序遍历:先遍历左子树和右子树,最后访问当前节点;
4.层次遍历:按照从上到下、从左到右的顺序依次访问每个节点。

三、常见操作
1.插入节点:在二叉搜索树中插入一个新的节点;
2.删除节点:在二叉搜索树中删除一个指定的节点;
3.查找节点:在二叉搜索树中查找一个指定的节点;
4.求深度:计算二叉搜索树的深度。

四、平衡二叉树
平衡二叉树是一种特殊的二叉搜索树,其左右子树高度差不能超过1。

常见的平衡二叉搜索包括红黑树、AVL 树等。

五、应用场景
1.数据库索引;
2.哈夫曼编码;
3.表达式求值;
4.图形处理等。

六、注意事项
1.二叉树的插入、删除和查找操作需要保证二叉树的结构不被破坏;
2.平衡二叉树的实现需要注意平衡因子的计算和旋转操作的实现;
3.在使用二叉树进行算法设计时,需要考虑遍历方式和时间复杂度等问题。

七、总结
二叉树是一种重要的数据结构,在算法设计中有广泛的应用。

掌握二叉树的基本概念、遍历方式、常见操作和应用场景,可以帮助我们更好地理解和使用这种数据结构。

同时,我们需要注意在实际应用中遵循相关规范,保证程序的正确性和效率。

数据结构树和二叉树知识点总结

数据结构树和二叉树知识点总结

数据结构树和二叉树知识点总结
1.树的概念:树是一种非线性的数据结构,由节点和边构成,每个节点只能有一个父节点,但可以有多个子节点。

2. 二叉树的概念:二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多只有两个子节点,一个是左子节点,一个是右子节点。

3. 二叉树的遍历:二叉树的遍历分为前序遍历、中序遍历和后序遍历三种方式。

前序遍历是先访问根节点,再访问左子树,最后访问右子树;中序遍历是先访问左子树,再访问根节点,最后访问右子树;后序遍历是先访问左子树,再访问右子树,最后访问根节点。

4. 二叉搜索树:二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它满足左子树中所有节点的值均小于根节点的值,右子树中所有节点的值均大于根节点的值。

因此,二叉搜索树的中序遍历是一个有序序列。

5. 平衡二叉树:平衡二叉树是一种特殊的二叉搜索树,它的左子树和右子树的高度差不超过1。

平衡二叉树的插入和删除操作可以保证树的平衡性,从而提高树的查询效率。

6. 堆:堆是一种特殊的树结构,它分为最大堆和最小堆两种。

最大堆的每个节点的值都大于等于其子节点的值,最小堆的每个节点的值都小于等于其子节点的值。

堆常用于排序和优先队列。

7. Trie树:Trie树是一种特殊的树结构,它用于字符串的匹配和检索。

Trie树的每个节点代表一个字符串的前缀,从根节点到叶子节点的路径组成一个完整的字符串。

以上是数据结构树和二叉树的一些基本知识点总结,对于深入学
习数据结构和算法有很大的帮助。

计算机二级二叉树知识点

计算机二级二叉树知识点

计算机二级二叉树知识点1.二叉树的定义:二叉树是一种常见的树形结构,其中每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。

二叉树的节点结构通常包括一个数据元素和指向左右子节点的指针。

2.二叉树的性质:(1)二叉树的第i层最多有2^(i-1)个节点。

(2)高度为h的二叉树最多有2^h-1个节点。

(3)对于任意一棵二叉树,如果其叶子节点数为n0,度为2的节点数为n2,则n0=n2+1(4)一棵深度为k且节点总数为n的二叉树,当且仅当其满足2^(k-1)<=n<=2^k-1时,才称为完全二叉树。

3.二叉树的分类:(1)满二叉树:除了叶子节点之外,每个节点都有两个子节点,且所有叶子节点在同一层次上。

(2)完全二叉树:最后一层之前的层都是满的,并且最后一层的节点都靠左排列。

(3)平衡二叉树:左右子树的高度差不超过1的二叉树。

(4)线索二叉树:对于每个节点,除了指向其左右子节点的指针外,还包含指向其在其中一种序列下的前驱节点和后继节点的指针。

4.二叉树的遍历方法:(1)前序遍历:先访问根节点,然后递归地遍历左子树,最后递归地遍历右子树。

(2)中序遍历:先递归地遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地遍历右子树。

(3)后序遍历:先递归地遍历左子树,然后递归地遍历右子树,最后访问根节点。

(4)层次遍历:按照从上到下、从左到右的顺序逐层访问每个节点。

5.二叉树:二叉树(Binary Search Tree,BST)是一种特殊的二叉树,它的每个节点的值都大于其左子树中的所有节点值,小于其右子树中的所有节点值。

因此,对于一个二叉树,可以采用中序遍历的方法得到一个有序序列。

二叉树的插入操作:按照二叉树的定义,从根节点开始,将要插入的值与当前节点的值比较,如果小于当前节点的值,则向左子树递归插入,如果大于当前节点的值,则向右子树递归插入,直至找到一个空节点,然后插入新节点。

二叉树的删除操作:删除一个节点需要考虑三种情况:删除节点没有子节点、只有一个子节点、有两个子节点。

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结二叉树是一种常见的数据结构,它由节点和边组成,每个节点最多有两个子节点。

以下是关于二叉树的知识点总结。

1. 二叉树的基本概念二叉树是一种树形结构,它由节点和边组成。

每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。

如果一个节点没有子节点,则称其为叶子节点。

二叉树可以为空。

2. 二叉树的遍历方式遍历是指按照一定顺序访问二叉树中的所有节点。

常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历:先访问当前节点,然后递归访问左子树和右子树。

中序遍历:先递归访问左子树,然后访问当前节点,最后递归访问右子树。

后序遍历:先递归访问左子树和右子树,最后访问当前节点。

3. 二叉搜索树二叉搜索树(Binary Search Tree)也称为有序二叉树或排序二叉树。

它是一种特殊的二叉树,在满足以下条件的情况下被称为“搜索”:对于任意节点,其左子树中的所有节点的值都小于该节点的值。

对于任意节点,其右子树中的所有节点的值都大于该节点的值。

左右子树也分别为二叉搜索树。

二叉搜索树支持快速查找、插入和删除操作。

它还有一些变种,如平衡二叉搜索树(AVL Tree)和红黑树(Red-Black Tree)等。

4. 二叉堆二叉堆是一种特殊的完全二叉树,它分为最大堆和最小堆两种类型。

最大堆满足父节点的值大于等于其子节点的值,最小堆满足父节点的值小于等于其子节点的值。

在最大堆中,根节点是整个堆中最大的元素;在最小堆中,根节点是整个堆中最小的元素。

二叉堆常用来实现优先队列(Priority Queue),即按照一定优先级顺序处理元素。

5. 二叉树常见问题5.1 判断是否为平衡二叉树平衡二叉树(Balanced Binary Tree)是指任意节点左右子树高度差不超过1的二叉搜索树。

判断一个二叉搜索树是否为平衡二叉树可以通过递归遍历每个节点,计算其左右子树的高度差。

5.2 判断是否为完全二叉树完全二叉树(Complete Binary Tree)是指除了最后一层外,其他层都是满的,并且最后一层的节点都靠左排列的二叉树。

【数据结构】二叉树

【数据结构】二叉树

【数据结构】⼆叉树【⼆叉树】 ⼆叉树是最为简单的⼀种树形结构。

所谓树形结构,其特征(部分名词的定义就不明确给出了,毕竟不是学术⽂章。

)在于: 1. 如果是⾮空的树形结构,那么拥有⼀个唯⼀的起始节点称之为root(根节点) 2. 除了根节点外,其他节点都有且仅有⼀个“⽗节点”;除此外这些节点还都可以有0到若⼲个“⼦节点” 3. 树中的所有节点都必须可以通过根节点经过若⼲次后继操作到达 4. 节点之间不会形成循环关系,即任意⼀个节点都不可能从⾃⾝出发,经过不重复的径路再回到⾃⾝。

说明了树形结构内部蕴含着⼀种“序”,但是不是线性表那样的“全序” 5. 从树中的任意两个节点出发获取到的两个任意⼦树,要不两者⽆交集,要不其中⼀者是另⼀者的⼦集 限定到⼆叉树,⼆叉树就是任意⼀个节点⾄多只能有两个⼦节点的树形结构。

也就是说,某个节点的⼦节点数可以是0,1或2。

由于可以有两个⼦节点,所以区别两个⼦节点可以将其分别定义为左⼦节点和右⼦节点。

但是需要注意的是,若⼀个节点只有⼀个⼦节点,那么也必须明确这个⼦节点是左⼦节点还是右⼦节点。

不存在“中⼦节点”或者“单⼦节点”这种表述。

由于上述规则对所有节点都⽣效,所以⼆叉树也是⼀个递归的结构。

事实上,递归就是⼆叉树⼀个⾮常重要的特点,后⾯还会提到很多通过递归的思想来建⽴的例⼦。

对于左⼦节点作为根节点的那颗⼆叉树被称为相对本节点的左⼦树,右⼦树是同理。

■ 基本概念 空树 不包含任何节点的⼆叉树,连根节点也没有 单点树 只包含⼀个根节点的⼆叉树是单点树 ⾄于兄弟关系,⽗⼦关系,长辈后辈关系是⼀⾔既明的就不说了。

树中没有⼦节点的节点被称为树叶(节点),其余的则是分⽀节点。

⼀个节点的⼦节点个数被称为“度数”。

正如上所说,⼆叉树任意节点的度数取值可能是0,1或2。

节点与节点之间存在关联关系,这种关联关系的基本长度是1。

通过⼀个节点经过若⼲个关联关系到达另⼀个节点,经过的这些关联关系合起来被称为⼀个路径。

数据结构二叉树知识点总结

数据结构二叉树知识点总结

数据结构二叉树知识点总结二叉树是指每个节点最多有两个子节点的树结构。

它是一种重要的数据结构,在算法和程序设计中被广泛应用。

下面是对二叉树的主要知识点进行详细总结。

1.二叉树的基本概念:-树节点:树的基本单元,包含数据项(节点值)和指向其他节点的指针。

-根节点:树的第一个节点。

-叶节点(又称为终端节点):没有子节点的节点。

-子节点:一些节点的下一级节点。

-父节点:一些节点的上一级节点。

-兄弟节点:拥有同一父节点的节点。

-深度:从根节点到当前节点的路径长度。

-高度:从当前节点到最远叶节点的路径长度。

2.二叉树的分类:-严格二叉树:每个节点要么没有子节点,要么有两个子节点。

-完全二叉树:除了最后一层外,其他层的节点数都达到最大,并且最后一层的节点依次从左到右排列。

-满二叉树:每个节点要么没有子节点,要么有两个子节点,并且所有叶节点都在同一层上。

-平衡二叉树:任意节点的两棵子树的高度差不超过13.二叉树的遍历:-前序遍历:根节点->左子树->右子树。

递归实现时,先访问当前节点,然后递归遍历左子树和右子树。

-中序遍历:左子树->根节点->右子树。

递归实现时,先递归遍历左子树,然后访问当前节点,最后递归遍历右子树。

-后序遍历:左子树->右子树->根节点。

递归实现时,先递归遍历左子树,然后递归遍历右子树,最后访问当前节点。

-层序遍历:从上到下,从左到右依次访问每个节点。

使用队列实现。

4.二叉查找树(BST):-二叉查找树是一种有序的二叉树,对于树中的每个节点,其左子树的节点的值都小于当前节点的值,右子树的节点的值都大于当前节点的值。

-插入操作:从根节点开始,递归地比较要插入的值和当前节点的值,根据比较结果向左或向右移动,直到找到插入位置为止。

-查找操作:从根节点开始,递归地比较要查找的值和当前节点的值,根据比较结果向左或向右移动,直到找到目标节点或到叶节点。

-删除操作:有三种情况:-被删除节点是叶节点:直接将其删除。

二叉树

二叉树

7.1.2
二叉树的五种基本形态
Ф
左子树
(a) (b) (c)
右子树
(d)
左子树
(e)
右子树
7.1.3
两种特殊形态的二叉树
结点拥有的子树数称为该结点的度(degree)。度为零的结点称 为叶子(leaf),其余结点称为分支结点(branch)。树中结点的最大的 度称为树的度。显然,二叉树结点的度可能为0、1或2。 根结点的层次(level)为1,其余结点的层次等于该结点的双亲结 点的层次加1。树中结点的最大层次称为该树的高度或深度。 1.满二叉树 2.完全二叉树
7.6
本章小结
本章讨论了二叉树数据类型的定义以及实现方法。二叉树是 以两个分支关系定义的层次结构,结构中的数据元素之间存在着一 对多的关系,因此它为计算机应用中出现的具有层次关系或分支关 系的数据,提供了一种自然的表示方法。 二叉树是有明确的左子树和右子树的树形结构,因此当用二 叉树来描述层次关系时,其左孩子表示下属关系,而右孩子表示的 是同一层次的关系。 二叉树的遍历算法是实现各种操作的基础。遍历的实质是按 某种规则将二叉树中的数据元素排列成一个线性序列,二叉树的线 索链表便可看成是二叉树的一种线性存储结构,在线索链表上可对 二叉树进行线性化的遍历,即不需要递归,而是从第一个元素起, 逐个访问后继元素直至后继为空止。因此,线索链表是通过遍历生 成的,即在遍历过程中保存结点之间的前驱和后继的关系。
7.1.4
二叉树的几个特性
由二叉树的定义、形态,我们很容易的得出下面二叉树的 一些特性。 性质1 在二叉树的第i 层上至多有 2i-1 个结点(i≥1)。 性质2 深度为k的二叉树中至多含有2k-1 个结点(k≥1)。 性质3 对任何一棵二叉树 T,如果其终端结点数为,度为 2的结点数为,则。 性质4 具有n个结点的完全二叉树的深度为 log2n+1。 性质5 如果对一棵有 n 个结点的完全二叉树(其深度为 log2n+1)的结点按层序(从第1层到第 log2n+1 层,每层从左到 右)从1起开始编号。

二叉树的基本概念

二叉树的基本概念

二叉树的基本概念一、引言二叉树是计算机科学中最基础的数据结构之一,它是由节点和边组成的树形结构,其中每个节点最多有两个子节点。

在计算机科学中,二叉树被广泛应用于搜索、排序、编译器等领域。

本文将详细介绍二叉树的基本概念。

二、定义二叉树是一种特殊的树形结构,其中每个节点最多有两个子节点。

通常将左子节点称为左子树,右子节点称为右子树。

三、基本术语1. 根节点:二叉树的顶层节点称为根节点。

2. 叶子节点:没有任何子节点的节点称为叶子节点。

3. 父节点和子节点:一个父亲可以有多个儿子,但是一个儿子只能有一个父亲。

4. 兄弟:具有相同父亲的两个或多个儿子称为兄弟。

5. 深度:从根到某个节点所经过的边数称为该节点的深度。

6. 高度:从某个节点到其所有后代中深度最大者加一(即包括该结点)称为该结点所在的二叉树的高度。

四、分类1. 满二叉树:一棵深度为k且有2^k-1个节点的二叉树称为满二叉树。

2. 完全二叉树:对于一棵深度为k的,有n个节点的二叉树,当且仅当其每一个节点都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的节点一一对应时,称之为完全二叉树。

3. 平衡二叉树:平衡二叉树也称为AVL树,是一种自平衡的排序二叉搜索树。

它具有以下性质:左右子树高度差不超过1,并且左右子树也是平衡二叉树。

五、遍历遍历是指按照某种顺序访问每个节点。

常见的遍历方式有三种:1. 前序遍历(Pre-order):先访问当前节点,再依次遍历左子树和右子树。

2. 中序遍历(In-order):先依次遍历左子树,再访问当前节点,最后遍历右子树。

3. 后序遍历(Post-order):先依次遍历左子树和右子树,最后访问当前节点。

六、应用1. 搜索算法:在搜索算法中,二叉树被广泛应用于二分查找。

2. 排序算法:在排序算法中,二叉树被广泛应用于堆排序和快速排序。

3. 编译器:在编译器中,二叉树被广泛应用于语法分析和代码生成。

七、总结本文介绍了二叉树的基本概念、术语、分类、遍历以及应用。

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2017计算机考研专业课:二叉树重要知
识点
二叉树是数据结构中的重点内容,在这两年的考试中也将二叉树作为重点内容来考查。

二叉树这部分内容要求大家掌握二叉树的定义、性质、存储结构、遍历、线索化、森林和二叉树的转换等内容。

算法的重点是二叉树的遍历及其应用,这也是二叉树这部分的重点和难点。

遍历是二叉树各种操作的基础,可以在遍历过程中对结点进行各种操作。

例如:求二叉树结点总数,建立二叉树,建立二叉树的存储结构等。

二叉树的很多算法是在遍历算法基础上改造完成的,这就要求大家在复习时,熟练掌握二叉树遍历的递归和非递归算法。

下面为大家介绍一下二叉树的几种遍历方法:
由二叉树的定义可知,一颗二叉树由根节点及左、右子树三个基本部分组成,因此,只要依次遍历这三部分,就可以遍历整个二叉树。

1.先序遍历
先序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

否则,
(1)访问根节点;
(2)先序遍历根节点的左子树;
(3)先序遍历根节点的右子树。

2.中序遍历
中序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

否则,
(1)中序遍历根节点的左子树;
(2)访问根节点;
(3)中序遍历根节点的右子树。

3.后序遍历
后序遍历的递归过程为:若二叉树为空,遍历结束。

否则,同济大学四平路
(1)后序遍历根节点的左子树;
(2)后序遍历根节点的右子树;
(3)访问根节点。

层次遍历
二叉树的层次遍历,是指从二叉树的第一层(根结点)开始,从上至下逐层遍历,在同一层中,则按从左到右的顺序对结点逐个访问。

在进行层次遍历时,对一层结点访问完后,再按照它们的访问次序对各个结点的左孩子和右孩子顺序访问,这样一层一层进行,先遇到的结点先访问,这与队列的操作原则比较吻合。

因此,在进行层次遍历时,可设置一个队列结构,遍历从二叉树的根结点开始,首先将根结点指针入队列,然后从对头取出一个元素,每取一个元素,执行下面两个操作:
(1)访问该元素所指结点;
(2)若该元素所指结点的左、右孩子结点非空,则将该元素所指结点的左孩子指针和右孩子指针顺序入队。

此过程不断进行,当队列为空时,二叉树的层次遍历结束。

这部分相关算法以及二叉树遍历的非递归算法在《计算机学科专业基础综合辅导讲义》中有详细讲解,大家如果对这部分内容还有疑问,可以查阅《计算机学科专业基础综合辅导讲义》,一定要把这些基础内容搞清楚。

下面大家来看二叉树遍历这部分在考试中常考题型
1.由二叉树的两个遍历序列的组合(先序序列和中序序列)、(中序序列和后序序列)、(层次序列和中序序列)构造该二叉树或求其他遍历序列是一种常见的题型。

需要注意的是已知二叉树的先序序列和后序序列不能唯一确定该二叉树。

2.以遍历为基础的二叉树算法设计是考试的重点和难点。

常见的试题有以下几类:
(1)基于二叉树遍历的递归算法
这类题目的特点是直接根据三种递归算法改写,修改访问语句来实现。

例如:求二叉树的结点个数。

(2)基于二叉树层次遍历的算法
这类题目有求二叉树的高度,求二叉树最大宽度等。

(3)基于顺序存储的二叉树遍历算法
例如:求顺序存储的满二叉树中序遍历的非递归算法。

(4)其他二叉树遍历算法
例如:左、右子树交换等。

大家要重点掌握这些以遍历为基础的二叉树算法题目,这就要求大家多做练习,通过习题训练加深理解,掌握解题思路和技巧,提高解题能力。

针对以上几种算法题,大家可通过计算机学科专业基础综合辅导讲义同步练习来准备相应的练习题并配有详细的解答,掌握此部分内容。

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