数据结构——二叉搜索树
2017唐班数据结构-20二叉查找树
FindMin和FindMax
算法FindMin(t) /* 在以t为根的树找最小元素*/ F1[一路向左]
if( t != NULL ) while( t->llink != NULL) t = t->llink;
return t;
插入
O
E
U
A
I
5
6
1
23
4
O
E
U
A
I
6
7
情况2：“双重转动”。 首先，以 X 为轴将 B 从 X 的右上侧右转到 X 的 右下侧，记为（X，B），从而 A 的右儿子是 X，
X 的右儿子是 B，原 X 的右子树 变成了新 B
的左子树；
A B
A X
h
+X
h
h
•B
h1
h
h1
h
h
然后，以 X 为轴心 , 把 A 从 X 的左上方左转到 X 的左下侧 , 记为(A , X) , 使 X 的左儿子是 A , 右儿子
KEY DATA B
LLINK
RLINK
ROOT
树形总高度
B RLINK
DATA KEY B
LLINK
RLINK
查找和插入操作
在一株高度平衡二叉树上插入结点，可能会破坏其平衡性。 如，在图 8.23 中，如果新结点被插入高度平衡树的外结点
4 , 5 , 6 , 7 , 10 , 13 等处则无损平衡性。
第八章 查找 II 树查找
树的引入
对半查找、斐波那契查找等都对应一棵隐 式的(implicit)二叉树；
用一个显式的(explicit)二叉树结构组织数据 进行查找；
数据结构的树应用中的问题
数据结构的树应用中的问题树是一种重要的数据结构，在计算机科学中有着广泛的应用。
树的应用涉及到许多问题，本文将介绍其中一些常见的问题及其解决方法。
一、二叉搜索树的查找二叉搜索树是一种特殊的树结构，它的每个节点都包含一个值，并且左子树的值小于该节点的值，右子树的值大于该节点的值。
在二叉搜索树中，我们可以通过比较节点的值来快速地进行查找操作。
具体的查找方法可以使用递归或迭代的方式实现，通过不断比较节点的值，直到找到目标节点或者遍历到叶子节点为止。
二、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中的所有节点。
常用的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历是指先访问根节点，然后按照先左后右的顺序遍历左右子树；中序遍历是指先遍历左子树，然后访问根节点，最后遍历右子树；后序遍历是指先遍历左右子树，最后访问根节点。
这三种遍历方式在不同的问题中有着不同的应用，具体的选择取决于问题的要求。
三、树的高度和深度树的高度和深度是指从根节点到叶子节点的最长路径上的节点数。
计算树的高度可以使用递归的方法，分别计算左子树和右子树的高度，然后取较大值再加上根节点即可。
树的深度可以通过求解根节点到目标节点的路径长度来实现，具体方法可以使用递归或迭代的方式。
四、树的平衡性检查树的平衡性是指树的左右子树的高度差不超过一个固定值。
平衡树的好处是可以提高树的查找效率。
常见的平衡树有AVL树和红黑树。
平衡树的插入和删除操作会涉及到旋转操作，通过旋转可以调整树的结构以保持平衡。
五、树的最小生成树最小生成树是指在一个加权连通图中选择一棵包含所有顶点的树，使得树的总权值最小。
常用的算法有Prim算法和Kruskal算法。
Prim算法是一种贪心算法，从一个起始点开始，每次选择与当前树相连的最小权值的边，逐步扩展生成树。
Kruskal算法则是一种基于并查集的算法，首先将图中的边按照权值从小到大排序，然后逐步选择权值最小且不会形成环的边加入生成树。
数据结构基础31-fbi树
数据结构基础31-fbi树
在计算机科学中，数据结构是一种组织和存储数据的方式，而
树是一种重要的数据结构。
在这篇文章中，我们将介绍一种特殊的
树结构——fbi树（也称为红黑树），并探讨它的基本原理和应用。
fbi树是一种自平衡的二叉查找树，它具有以下特点：
1. 每个节点要么是红色，要么是黑色。
2. 根节点是黑色的。
3. 每个叶子节点（NIL节点）都是黑色的。
4. 如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的（反之
不一定成立）。
5. 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色
节点。
fbi树的这些特性保证了树的平衡性，使得在插入和删除节点
时能够保持树的高度较低，从而提高了查找、插入和删除操作的效率。
fbi树在实际应用中有着广泛的用途，例如在数据库系统中作为索引结构，以及在操作系统中作为文件系统的内部数据结构。
它还被广泛应用于各种编程语言的标准库中，如C++的STL中的map 和set容器。
总之，fbi树作为一种重要的数据结构，在计算机科学领域有着广泛的应用。
通过深入理解其原理和特性，我们可以更好地应用它来解决实际问题，提高程序的效率和性能。
数据结构 二叉排序树
9.6.2 哈希函数的构造方法
构造哈希函数的目标：
哈希地址尽可能均匀分布在表空间上——均 匀性好； 哈希地址计算尽量简单。
考虑因素：
函数的复杂度； 关键字长度与表长的关系； 关键字分布情况； 元素的查找频率。
一、直接地址法 取关键字或关键字的某个线性函数值为哈希地址 即： H(key) = key 或： H(key) = a* key + b 其中，a， b为常数。 例：1949年后出生的人口调查表，关键字是年份 年份 1949 1950 1951 … 人数 … … … …
9.4 二叉排序树
1．定义：
二叉排序树(二叉搜索树或二叉查找树) 或者是一棵空树；或者是具有如下特性的二叉树
(1) 若它的左子树不空，则左子树上所有结点的 值均小于根结点的值；
(2) 若它的右子树不空，则右子树上所有结点 的值均大于等于根结点的值； (3) 它的左、右子树也都分别是二叉排序树。
例如:
H(key)
通常设定一个一维数组空间存储记录集合，则 H(key)指示数组中的下标。
称这个一维数组为哈希(Hash)表或散列表。 称映射函数 H 为哈希函数。 H(key)为哈希地址
例：假定一个线性表为： A = (18，75，60，43，54，90，46) 假定选取的哈希函数为
hash3(key) = key % 13
H(key) = key + (-1948) 此法仅适合于： 地址集合的大小 = = 关键字集合的大小
二、数字分析法
假设关键字集合中的每个关键字都是由 s 位数 字组成 (u1, u2, …, us)，分析关键字集中的全体， 并从中提取分布均匀的若干位或它们的组合作为 地址。 例如：有若干记录，关键字为 8 位十进制数， 假设哈希表的表长为100, 对关键字进行分析， 取随机性较好的两位十进制数作为哈希地址。
bst计算方法
bst计算方法BST（二叉搜索树）是一种常用的数据结构，用于存储和操作有序的数据集合。
它具有以下特点：在BST中，每个节点都有一个键值，且左子节点的键值小于父节点，右子节点的键值大于父节点。
这种特性使得BST在查找、插入和删除操作上具有高效性。
一、BST的定义与性质BST的定义非常简单，它只需要满足上述特点即可。
因此，我们可以通过递归的方式来定义BST的结构，每个节点包含一个键值、左子节点和右子节点。
BST的性质使得它在查找操作上非常高效。
由于BST的有序性，我们可以通过比较节点的键值与目标值的大小关系，来决定在左子树还是右子树中继续查找。
这种二分查找的方式使得查找操作的时间复杂度为O(logN)，其中N为BST中节点的数量。
二、BST的插入操作BST的插入操作也非常简单，我们只需要按照BST的定义，找到插入位置即可。
具体步骤如下：1. 如果BST为空树，直接将新节点作为根节点插入。
2. 如果新节点的键值小于当前节点的键值，则在左子树中递归插入。
3. 如果新节点的键值大于当前节点的键值，则在右子树中递归插入。
三、BST的删除操作BST的删除操作稍微复杂一些，因为我们需要考虑不同情况下的节点删除。
具体步骤如下：1. 如果要删除的节点没有子节点，直接将其删除即可。
2. 如果要删除的节点只有一个子节点，将其子节点替换为要删除的节点即可。
3. 如果要删除的节点有两个子节点，我们可以选择使用其前驱节点或后继节点来替换。
前驱节点是左子树中最大的节点，后继节点是右子树中最小的节点。
这里我们选择使用后继节点来替换。
4. 找到要删除的节点的后继节点，将后继节点的键值替换到要删除的节点，然后在右子树中递归删除后继节点。
四、BST的遍历操作BST的遍历操作是指按照一定的顺序访问BST中的所有节点。
常用的遍历方式有三种：前序遍历、中序遍历和后序遍历。
1. 前序遍历是指先访问根节点，然后递归遍历左子树，最后递归遍历右子树。
二叉树用途
二叉树用途二叉树是一种常用的数据结构，由节点和连接节点的边组成，其中每个节点最多有两个子节点，被称为左子节点和右子节点。
二叉树具有以下特点：1. 有层次结构：节点按照层次排列，每层从左到右。
2. 可以拥有零个、一个或两个子节点。
3. 二叉树的子树也是二叉树。
4. 深度为d的二叉树最多含有2^d-1个节点，其中d为二叉树的深度。
二叉树的用途非常广泛，下面将详细讨论几个主要的应用场景。
1. 搜索、排序和查找：二叉树可以用于快速搜索、排序和查找数据。
二叉搜索树是一种常用的二叉树类型，其中每个节点的值大于左子树的所有节点的值，小于右子树的所有节点的值。
通过二分查找算法，在二叉搜索树中可以快速定位目标值。
2. 堆：二叉堆是一种用于实现优先队列的数据结构。
它具有以下特点：任意节点的关键字值都小于（或大于）或等于其子节点的关键字值，根节点的关键字值最小（或最大）；并且堆是一颗完全二叉树。
二叉堆的插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)，适用于一些需要高效的优先级操作的场景，例如任务调度。
3. 表达式树：二叉树可以用于存储和计算数学表达式。
表达式树是一种二叉树，其叶节点是操作数，内部节点是操作符。
通过遍历表达式树，我们可以通过递归的方式计算整个表达式的值。
4. 文件系统：二叉树可以用于组织和管理文件系统中的文件和文件夹。
每个节点代表一个文件或文件夹，左子节点代表文件夹下的子文件夹，右子节点代表同一层级下的其他文件或文件夹。
通过遍历二叉树，可以实现文件的查找、创建、删除等操作。
5. 数据压缩：哈夫曼树是一种常用的数据压缩算法，通过构建二叉树来实现。
在哈夫曼树中，出现频率较高的字符对应的节点位于树的较低层，而出现频率较低的字符对应的节点位于树的较高层。
通过对字符进行编码，并使用相对较短的编码表示高频字符，可以实现对数据的高效压缩和解压缩。
6. 平衡树：平衡树是一种特殊类型的二叉树，其左子树和右子树的高度差不超过1。
数据结构——- 二叉树
证明： 5.1 二叉树的概念
(1)总结点数为 ●二叉树的主要性质 n=n0+n1+n2 (2)除根结点外，每个 ●性质3： 结点都有一个边e进入 任何一棵二叉树，若其终端结点数为n0， n=e+1 度为2的结点数为n2，则n0=n2+1 (3)边e又是由度为1或2 A 的点射出，因此 e=n1+2n2 G B (4)由（2）（3） F C D n=n1+2n2+1 (5)由（4）-（1）可得 G n0=n2+1
《数据结构与算法》
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第五章 二叉树
廊坊师范学院 数学与信息科学学院
树型结构--实例:五子棋
A
B
D
E
F
C
…...........
…...........
第五章 二叉树
本章重点难点
重点： 二叉树的定义，性质，存储结 构以及相关的应用——遍历，二叉搜 索树，堆优先 队列，Huffman树等 难点： 二叉树的遍历算法及相关应用
证明： 5.1 二叉树的概念
(1)总结点数为 ●二叉树的主要性质 n=n0+n1+n2 (2)除根结点外，每个 ●性质3： 结点都有一个边e进入 任何一棵二叉树，若其终端结点数为n0， n=e+1 度为2的结点数为n2，则n0=n2+1 (3)边e又是由度为1或2 A 的点射出，因此 e=n1+2n2 G B (4)由（2）（3） F C D n=n1+2n2+1 (5)由（4）-（1）可得 G n0=n2+1
A B C E D F G
证明： 由性质4可推出
由性质2（深度为k的 二叉树，至多有2k+1-1 个结点）可知，高度 为h(k+1)的二叉树，其 有n (n>0)个结点的完全二叉树的高度为 结点个数n满足： 「log2(n+1) ,深度为「log2(n+1) -1 2h-1-1<n<=2h-1 高度:二叉树中最大叶结点的层数+1 2h-1<n+1<=2h 取对数得到： 0层 1 h-1<log2(n+1)<=h 3 1层 2 因为h是整数，所以 h= log2(n+1) 5 2层 4
二叉排序树查找的递归算法
二叉排序树查找的递归算法介绍二叉排序树（Binary Search Tree），也称二叉查找树、有序二叉树或排序二叉树，是一种常用的数据结构。
它具有以下特点：•每个节点都包含一个键值和对应的数据。
•左子树中的所有节点的键值都小于根节点的键值。
•右子树中的所有节点的键值都大于根节点的键值。
•左右子树也分别是二叉排序树。
二叉排序树支持高效的查找、插入和删除操作，其中查找操作是利用递归实现的。
本文将详细介绍二叉排序树查找的递归算法。
二叉排序树的定义二叉排序树的定义如下：class TreeNode:def __init__(self, key, data):self.key = keyself.data = dataself.left = Noneself.right = Noneclass BinarySearchTree:def __init__(self):self.root = None在二叉排序树中，每个节点都是一个TreeNode对象，包含键值key和对应的数据data。
left和right分别指向左子树和右子树的根节点。
树的根节点由BinarySearchTree对象的root属性表示。
二叉排序树查找的递归算法二叉排序树的查找操作是利用递归实现的，其具体算法如下：1.如果待查找的键值等于当前节点的键值，返回当前节点的数据。
2.如果待查找的键值小于当前节点的键值，递归在左子树中查找。
3.如果待查找的键值大于当前节点的键值，递归在右子树中查找。
4.如果在左子树或右子树中找不到对应的键值，则返回空。
下面是二叉排序树查找的递归算法的代码实现：def search_recursive(node, key):if node is None or node.key == key:return node.dataelif key < node.key:return search_recursive(node.left, key)else:return search_recursive(node.right, key)在上述代码中，node表示当前节点，key表示待查找的键值。
数据结构 -第12周查找第3讲-二叉排序树.pdf
以二叉树或树作为表的组织形式，称为树表，它是一类动态查找表，不仅适合于数据查找，也适合于表插入和删除操作。
常见的树表：二叉排序树平衡二叉树B-树B+树9.3.1 二叉排序树二叉排序树（简称BST）又称二叉查找（搜索）树，其定义为：二叉排序树或者是空树，或者是满足如下性质（BST性质）的二叉树：❶若它的左子树非空，则左子树上所有节点值（指关键字值）均小于根节点值；❷若它的右子树非空，则右子树上所有节点值均大于根节点值；❸左、右子树本身又各是一棵二叉排序树。
注意：二叉排序树中没有相同关键字的节点。
二叉树结构满足BST性质：节点值约束二叉排序树503080209010854035252388例如:是二叉排序树。
66不试一试二叉排序树的中序遍历序列有什么特点？二叉排序树的节点类型如下：typedef struct node{KeyType key;//关键字项InfoType data;//其他数据域struct node*lchild,*rchild;//左右孩子指针}BSTNode;二叉排序树可看做是一个有序表，所以在二叉排序树上进行查找，和二分查找类似，也是一个逐步缩小查找范围的过程。
1、二叉排序树上的查找Nk< bt->keybtk> bt->key 每一层只和一个节点进行关键字比较！∧∧p查找到p所指节点若k<p->data，并且p->lchild=NULL，查找失败。
若k>p->data，并且p->rchild=NULL，查找失败。
查找失败的情况加上外部节点一个外部节点对应某内部节点的一个NULL指针递归查找算法SearchBST()如下（在二叉排序树bt上查找关键字为k的记录，成功时返回该节点指针，否则返回NULL）：BSTNode*SearchBST(BSTNode*bt,KeyType k){if(bt==NULL||bt->key==k)//递归出口return bt;if(k<bt->key)return SearchBST(bt->lchild,k);//在左子树中递归查找elsereturn SearchBST(bt->rchild,k);//在右子树中递归查找}在二叉排序树中插入一个关键字为k的新节点，要保证插入后仍满足BST性质。
数据结构实验报告—二叉树
数据结构实验报告—二叉树数据结构实验报告—二叉树引言二叉树是一种常用的数据结构，它由节点和边构成，每个节点最多有两个子节点。
在本次实验中，我们将对二叉树的基本结构和基本操作进行实现和测试，并深入了解它的特性和应用。
实验目的1. 掌握二叉树的基本概念和特性2. 熟练掌握二叉树的基本操作，包括创建、遍历和查找等3. 了解二叉树在实际应用中的使用场景实验内容1. 二叉树的定义和存储结构：我们将首先学习二叉树的定义，并实现二叉树的存储结构，包括节点的定义和节点指针的表示方法。
2. 二叉树的创建和初始化：我们将实现二叉树的创建和初始化操作，以便后续操作和测试使用。
3. 二叉树的遍历：我们将实现二叉树的前序、中序和后序遍历算法，并测试其正确性和效率。
4. 二叉树的查找：我们将实现二叉树的查找操作，包括查找节点和查找最大值、最小值等。
5. 二叉树的应用：我们将探讨二叉树在实际应用中的使用场景，如哈夫曼编码、二叉搜索树等。
二叉树的定义和存储结构二叉树是一种特殊的树形结构，它的每个节点最多有两个子节点。
节点被表示为一个由数据和指向其左右子节点的指针组成的结构。
二叉树可以分为三类：满二叉树、完全二叉树和非完全二叉树。
二叉树可以用链式存储结构或顺序存储结构表示。
- 链式存储结构：采用节点定义和指针表示法，通过将节点起来形成一个树状结构来表示二叉树。
- 顺序存储结构：采用数组存储节点信息，通过计算节点在数组中的位置来进行访问和操作。
二叉树的创建和初始化二叉树的创建和初始化是二叉树操作中的基础部分。
我们可以通过手动输入或读取外部文件中的数据来创建二叉树。
对于链式存储结构，我们需要自定义节点和指针，并通过节点的方式来构建二叉树。
对于顺序存储结构，我们需要定义数组和索引，通过索引计算来定位节点的位置。
一般来说，初始化一个二叉树可以使用以下步骤：1. 创建树根节点，并赋初值。
2. 创建子节点，并到父节点。
3. 重复步骤2，直到创建完整个二叉树。
数据结构：二叉搜索树的基本操作
数据结构：二叉搜索树的基本操作前言碎语这因为学习树结构里面的最基本操作了，但是作为小白入门，哪怕是最基础的也会感觉困难重重，所以，最稳的方法：乐观好心态，咱一步一步，一点一点来。
几点说明树的结构在定义的时候，用的是嵌套结构，即树的左右子树也都是树。
在建立树的时候，每一次只申请一块栈空间，所以需要for循环来调用；BST、BST -> Left、BST -> Right表示的都是地址，所以Insert函数那里，最后返回的是地址。
原题描述二叉搜索树的操作集 (30 point(s))本题要求实现给定二叉搜索树的5种常用操作。
函数接口定义：BinTree Insert( BinTree BST, ElementType X );BinTree Delete( BinTree BST, ElementType X );Position Find( BinTree BST, ElementType X );Position FindMin( BinTree BST );Position FindMax( BinTree BST );其中BinTree结构定义如下：typedef struct TNode *Position;typedef Position BinTree;struct TNode{ElementType Data;BinTree Left;BinTree Right;};函数Insert将X插入二叉搜索树BST并返回结果树的根结点指针；函数Delete将X从二叉搜索树BST中删除，并返回结果树的根结点指针；如果X不在树中，则打印一行Not Found并返回原树的根结点指针；函数Find在二叉搜索树BST中找到X，返回该结点的指针；如果找不到则返回空指针；函数FindMin返回二叉搜索树BST中最小元结点的指针；函数FindMax返回二叉搜索树BST中最大元结点的指针。
裁判测试程序样例：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef int ElementType;typedef struct TNode *Position;typedef Position BinTree;struct TNode{ElementType Data;BinTree Left;BinTree Right;};void PreorderTraversal( BinTree BT ); /* 先序遍历，由裁判实现，细节不表 */void InorderTraversal( BinTree BT ); /* 中序遍历，由裁判实现，细节不表 */BinTree Insert( BinTree BST, ElementType X );BinTree Delete( BinTree BST, ElementType X );Position Find( BinTree BST, ElementType X );Position FindMin( BinTree BST );Position FindMax( BinTree BST );int main(){BinTree BST, MinP, MaxP, Tmp;ElementType X;int N, i;BST = NULL;scanf("%d", &N);for ( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);BST = Insert(BST, X);}printf("Preorder:"); PreorderTraversal(BST); printf("\n");MinP = FindMin(BST);MaxP = FindMax(BST);scanf("%d", &N);for( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);Tmp = Find(BST, X);if (Tmp == NULL) printf("%d is not found\n", X);else {printf("%d is found\n", Tmp->Data);if (Tmp==MinP) printf("%d is the smallest key\n", Tmp->Data);if (Tmp==MaxP) printf("%d is the largest key\n", Tmp->Data);}}scanf("%d", &N);for( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);BST = Delete(BST, X);}printf("Inorder:"); InorderTraversal(BST); printf("\n");return 0;}/* 你的代码将被嵌在这里 */输入样例：105 86 2 4 1 0 10 9 756 3 10 0 555 7 0 10 3输出样例：Preorder: 5 2 1 0 4 8 6 7 10 96 is found3 is not found10 is found10 is the largest key0 is found0 is the smallest key5 is foundNot FoundInorder: 1 2 4 6 8 9具体实现如下#include <cstdio>#include <cstdlib>//BinTree 结构定义typedef int ElementType;typedef struct TNode *Position;typedef Position BinTree;struct TNode {ElementType Data;BinTree Left;BinTree Right;};//实现前序、中序、后序遍历//这里的遍历就是把printvoid PreorderTraversal(BinTree BT);void InorderTraversal(BinTree BT);void PostorderTraversal(BinTree BT);//层序遍历//需要用到队列结构//void LevelorderTraversal(BinTree BT);//实现插入、删除、查找结点，最大最小结点的位置BinTree Insert(BinTree BST, ElementType X); BinTree Delete(BinTree BST, ElementType X); Position Find(BinTree BST, ElementType X); Position FindMin(BinTree BST);Position FindMax(BinTree BST);int main()BinTree BST, MinP, MaxP, Tmp;ElementType X;int N, i;BST = NULL;scanf("%d", &N);for ( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);BST = Insert(BST, X);}printf("Preorder:"); PreorderTraversal(BST); printf("\n");MinP = FindMin(BST);MaxP = FindMax(BST);scanf("%d", &N);for( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);Tmp = Find(BST, X);if (Tmp == NULL) printf("%d is not found\n", X);else {printf("%d is found\n", Tmp->Data);if (Tmp==MinP) printf("%d is the smallest key\n", Tmp->Data);if (Tmp==MaxP) printf("%d is the largest key\n", Tmp->Data);}}scanf("%d", &N);for( i=0; i<N; i ) {scanf("%d", &X);BST = Delete(BST, X);printf("Inorder:"); InorderTraversal(BST); printf("\n");return 0;}//中序遍历void InorderTraversal(BinTree BT){if (BT) {InorderTraversal(BT -> Left);printf("%d ", BT -> Data);InorderTraversal(BT -> Right);}}//前序遍历void PreorderTraversal(BinTree BT){if (BT) {printf("%d ", BT -> Data);PreorderTraversal(BT -> Left); PreorderTraversal(BT -> Right);}}//后序遍历void PostorderTraversal(BinTree BT){if (BT) {PostorderTraversal(BT -> Left); PostorderTraversal(BT -> Right);printf("%d ", BT -> Data);}}//二叉搜索树的插入BinTree Insert(BinTree BST, ElementType X){//如果是空树，申请一个结点空间if (!BST) {BST = (BinTree)malloc(sizeof(struct TNode));//然后把数据存进去（即根结点，和链表的头结点有些不同）BST -> Data = X;BST -> Left = BST -> Right = NULL;}else {if (X < BST -> Data)//因为返回的是结点的地址BST -> Left = Insert(BST -> Left, X);else if (X > BST -> Data)BST -> Right = Insert(BST -> Right, X);}return BST; //正好相等时直接返回}BinTree Delete(BinTree BST, ElementType X){Position Temp; //临时结点if (!BST)printf("Not Found\n");else {if (X < BST -> Data)BST -> Left = Delete(BST -> Left, X);else if (X > BST -> Data)BST -> Right = Delete(BST -> Right, X);else {//这里需要分该结点有左右孩子//就找左子树最大或者右子树最小if (BST -> Left && BST -> Right) {Temp = FindMax(BST -> Left);BST -> Data = Temp -> Data;//重新赋值，“相当于”结点的删除//然后把这个结点删掉就好BST -> Left = Delete(BST -> Left, BST -> Data); }else {Temp = BST;if (!BST -> Left)BST = BST -> Right;elseBST = BST -> Left;free(Temp);}}}return BST;}//直接查找，while循环Position Find(BinTree BST, ElementType X) {while (BST) {if (X < BST -> Data)BST = Find(BST -> Left, X);else if (X > BST -> Data)BST = Find(BST -> Right, X);elsereturn BST;}return NULL;}//最小一定在最左的孩子上Position FindMin(BinTree BST){if (!BST)return NULL;else if (!BST -> Left)return BST;elsereturn FindMin(BST -> Left);}Position FindMax(BinTree BST){if (!BST)return NULL;else if (!BST -> Right)return BST;elsereturn FindMax(BST -> Right); }来源：。
数据结构二叉树实验报告总结
数据结构二叉树实验报告总结一、实验目的本次实验的主要目的是通过对二叉树的学习和实践，掌握二叉树的基本概念、性质和遍历方式，加深对数据结构中树形结构的理解。
二、实验内容1. 二叉树的基本概念和性质在本次实验中，我们首先学习了二叉树的基本概念和性质。
其中，二叉树是由节点组成的有限集合，并且每个节点最多有两个子节点。
同时，我们还学习了二叉树的高度、深度、层数等概念。
2. 二叉树的遍历方式在了解了二叉树的基本概念和性质之后，我们开始学习如何遍历一个二叉树。
在本次实验中，我们主要学习了三种遍历方式：前序遍历、中序遍历和后序遍历。
其中，前序遍历指先访问节点自身再访问左右子节点；中序遍历指先访问左子节点再访问自身和右子节点；后序遍历指先访问左右子节点再访问自身。
3. 二叉搜索树除了以上内容之外，在本次实验中我们还学习了一种特殊的二叉树——二叉搜索树。
二叉搜索树是一种特殊的二叉树，它的每个节点都满足左子节点小于该节点，右子节点大于该节点的性质。
由于这个性质，二叉搜索树可以被用来进行快速查找、排序等操作。
三、实验过程1. 实现二叉树的遍历方式为了更好地理解和掌握二叉树的遍历方式，我们首先在编程环境中实现了前序遍历、中序遍历和后序遍历。
在代码编写过程中，我们需要考虑如何递归地访问每个节点，并且需要注意访问顺序。
2. 实现二叉搜索树为了更好地理解和掌握二叉搜索树的特性和操作，我们在编程环境中实现了一个简单的二叉搜索树。
在代码编写过程中，我们需要考虑如何插入新节点、删除指定节点以及查找目标节点等操作。
3. 实验结果分析通过对代码运行结果进行分析，我们可以清晰地看到每个遍历方式所得到的结果以及对应的顺序。
同时，在对二叉搜索树进行操作时，我们也可以看到不同操作所产生的不同结果。
四、实验总结通过本次实验，我们进一步加深了对二叉树的理解和掌握，学习了二叉树的遍历方式以及二叉搜索树的特性和操作。
同时，在编程实践中，我们也进一步熟悉了代码编写和调试的过程。
二叉排序树的概念
二叉排序树的概念
二叉排序树，也称为二叉搜索树（Binary Search Tree，BST），是一种常用的数据结构，它具有以下特点：
1、结构特点：二叉排序树是一种二叉树，其中每个节点最多有两个子节点（左子节点和右子节点），且满足以下性质：
（1）左子树上的所有节点的值都小于根节点的值；
（2）右子树上的所有节点的值都大于根节点的值；
（3）左右子树都是二叉排序树。
2、排序特性：由于满足上述性质，二叉排序树的中序遍历结果是一个有序序列。
即，对二叉排序树进行中序遍历，可以得到一个递增（或递减）的有序序列。
3、查找操作：由于二叉排序树的排序特性，查找某个特定值的节点非常高效。
从根节点开始，比较目标值与当前节点的值的大小关系，根据大小关系选择左子树或右子树进行进一步的查找，直到找到目标值或者遍历到叶子节点为止。
4、插入和删除操作：插入操作将新节点按照排序规则插入到合适的位置，保持二叉排序树的特性；删除操作涉及节点的重新连接和调整，保持二叉排序树的特性。
二叉排序树的优点在于它提供了高效的查找操作，时间复杂度为O(log n)，其中n为二叉排序树中节点的个数。
它也可以支持其他常见的操作，如最小值和最大值查找、范围查找等。
然而，二叉排序树的性能受到数据的分布情况的影响。
当数据分
布不均匀时，树的高度可能会增加，导致查找操作的效率下降。
为了解决这个问题，可以采用平衡二叉树的变种，如红黑树、AVL 树等，以保持树的平衡性和性能。
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。
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【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。
二叉树存取数据的原则
二叉树是一种常见的数据结构，用于存储和组织数据。
以下是二叉树存取数据的一些基本原则：
1. 二叉搜索树原则（Binary Search Tree, BST）：如果你使用的是二叉搜索树，那么它满足以下条件：
-左子树上的节点的值都小于当前节点的值。
-右子树上的节点的值都大于当前节点的值。
这个特性使得在二叉搜索树中进行数据的存取操作更高效，因为你可以根据节点的值与目标值的比较结果来决定向左子树还是右子树搜索。
2. 存取操作的时间复杂度：对于一颗具有n个节点的二叉树，存取操作的平均时间复杂度为O(log n)。
这是因为在一个平衡的二叉树中，每次存取操作可以将搜索空间缩小一半。
3. 递归遍历：常用的二叉树遍历方法包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。
这些遍历方法可以帮助你按照特定顺序获取二叉树中的所有数据。
递归是实现这些遍历方法的一种常见方式。
-前序遍历：根节点-> 左子树-> 右子树
-中序遍历：左子树-> 根节点-> 右子树
-后序遍历：左子树-> 右子树-> 根节点
4. 层序遍历：层序遍历是一种广度优先的遍历方法，它按照树的层级顺序逐层遍历二叉树节点。
这种遍历方法可以帮助你按照层级顺序获取二叉树中的所有数据。
以上是二叉树存取数据的一些基本原则。
根据你的具体需求和使用场景，可能会有其他特定的存取规则和操作方式。
二叉树知识点总结
二叉树知识点总结二叉树是数据结构中常见且重要的一种形式，它可以用于解决许多实际问题，并在算法和编程中扮演着重要的角色。
本文将对二叉树的基本概念、性质以及常见的应用进行总结。
一、基本概念和性质1. 二叉树的定义：二叉树是一种特殊的树形结构，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。
左子节点小于等于父节点，右子节点大于等于父节点。
2. 二叉树的特点：二叉树具有递归性质，即每个子节点都可以视为一棵二叉树。
同时，二叉树的遍历方式有前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历等。
3. 二叉树的性质：a. 二叉树的第i层至多有2^(i-1)个节点；b. 深度为k的二叉树至多有2^k - 1个节点；c. 对于任意一棵二叉树，若其叶节点数为n0，度为2的节点数为n2，则n0 = n2 + 1；d. 具有n个节点的完全二叉树的深度为(log2 n) + 1。
二、二叉树的应用1. 二叉搜索树：二叉搜索树（BST）是一种特殊的二叉树，它满足左子节点小于父节点，右子节点大于父节点的条件。
BST的特性使得查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)，因此在数据库、图形处理等领域经常被使用。
2. 平衡二叉树：由于BST的特性，如果数据插入的顺序不合理，可能导致树的高度过高，使得操作效率降低。
为了解决这个问题，人们提出了平衡二叉树（AVL）的概念。
AVL树通过旋转操作保持树的平衡，使得左右子树的高度差不超过1，从而保证了操作的效率。
3. 红黑树：红黑树是一种自平衡的二叉查找树，它在AVL树的基础上做了一些调整。
红黑树的特点是节点可以为红色或黑色，并且满足以下规则：根节点为黑色，叶节点为黑色且为空，红色节点的两个子节点都是黑色。
红黑树在C++标准库（STL）中的map和set等容器中得到了广泛应用。
4. 堆：堆是一种完全二叉树，它可以分为大顶堆和小顶堆。
大顶堆中，父节点的值大于或等于两个子节点的值，小顶堆则相反。
堆在排序算法中有广泛应用，如堆排序、优先队列等。
常见基本数据结构——树，二叉树，二叉查找树，AVL树
常见基本数据结构——树，⼆叉树，⼆叉查找树，AVL树常见数据结构——树处理⼤量的数据时，链表的线性时间太慢了，不宜使⽤。
在树的数据结构中，其⼤部分的运⾏时间平均为O(logN)。
并且通过对树结构的修改，我们能够保证它的最坏情形下上述的时间界。
树的定义有很多种⽅式。
定义树的⾃然的⽅式是递归的⽅式。
⼀棵树是⼀些节点的集合，这个集合可以是空集，若⾮空集，则⼀棵树是由根节点r以及0个或多个⾮空⼦树T1,T2,T3,......,Tk组成，这些⼦树中每⼀棵的根都有来⾃根r的⼀条有向的边所连接。
从递归的定义中，我们发现⼀棵树是N个节点和N-1条边组成的，每⼀个节点都有⼀条边连接⽗节点，但是根节点除外。
具有相同⽗亲的节点为兄弟，类似的⽅法可以定义祖⽗和孙⼦的关系。
从节点n1到nk的路径定义为节点n1，n2，...，nk的⼀个序列，并且ni是ni+1的⽗亲。
这个路径的长是路径上的边数，即k-1。
每个节点到⾃⼰有⼀条长为0的路径。
⼀棵树从根到叶⼦节点恰好存在⼀条路径。
对于任意的节点ni，ni的深度为从根到ni的唯⼀路径长。
ni的⾼是从ni到⼀⽚叶⼦的最长路径的长。
因此，所有的树叶的⾼度都是0，⼀棵树的⾼等于它的根节点的⾼。
⼀棵树的深度总是等于它最深叶⼦的深度；该深度等于这棵树的⾼度。
树的实现实现树的⼀种⽅法可以是在每⼀个节点除数据外还要有⼀些指针，使得该节点的每⼀个⼉⼦都有⼀个指针指向它。
但是由于每个节点的⼉⼦树可以变化很⼤⽽且事先不知道，故在各个节点建⽴⼦节点的链接是不可⾏的，这样将会浪费⼤量的空间。
实际的做法很简单：将每个节点的所有⼉⼦都放在树节点的链表中。
下⾯是典型的声明：typedef struct TreeNode *PtrToNodestruct TreeNode{ ElementType Element; PtrToNode FirstChild; PtrToNode NextSibling}下⾯是⼉⼦兄弟表⽰法的图⽰：树的遍历及应⽤⼀个常见的使⽤是操作系统中的⽬录结构。
二叉检索树构造
二叉检索树构造摘要：一、二叉检索树的定义和性质1.二叉检索树的定义2.二叉检索树的性质二、二叉检索树的构造方法1.顺序插入法2.二叉树转化法三、二叉检索树的应用1.查找2.插入3.删除正文：二叉检索树是一种特殊的二叉树，具有以下性质：若左子树不为空，则左子树上所有结点的值均小于根结点的值；若右子树不为空，则右子树上所有结点的值均大于根结点的值；左、右子树也分别为二叉检索树。
基于这些性质，二叉检索树可以用来实现高效的查找、插入和删除操作。
一、二叉检索树的定义和性质1.二叉检索树的定义二叉检索树，又称有序二叉树，是一种特殊的二叉树。
每个结点具有以下性质：若左子树不为空，则左子树上所有结点的值均小于根结点的值；若右子树不为空，则右子树上所有结点的值均大于根结点的值；左、右子树也分别为二叉检索树。
2.二叉检索树的性质二叉检索树具有以下几个基本性质：（1）若左子树不为空，则左子树上所有结点的值均小于根结点的值。
（2）若右子树不为空，则右子树上所有结点的值均大于根结点的值。
（3）左、右子树也分别为二叉检索树。
二、二叉检索树的构造方法1.顺序插入法顺序插入法是构建二叉检索树的最常用方法。
具体步骤如下：（1）将第一个结点插入到空树中，作为根结点。
（2）将后续结点依次插入到树中。
插入过程中，若当前结点的值小于根结点的值，插入到左子树上；若当前结点的值大于根结点的值，插入到右子树上。
（3）重复步骤（2），直到所有结点都插入完毕。
2.二叉树转化法二叉树转化法是一种更高效的构建方法，适用于已经存在一棵二叉树的场合。
具体步骤如下：（1）遍历二叉树，将每个结点的左子结点转化为一个新结点，并将原结点的值赋给新结点。
（2）将新结点插入到原结点的左子树上。
（3）重复步骤（2），直到所有结点都转化完毕。
三、二叉检索树的应用1.查找在二叉检索树中，查找某个结点的过程可以通过遍历树来完成。
具体步骤如下：（1）若要查找的值小于根结点的值，递归地遍历左子树。
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内容提要
• • • • 5.4二叉搜索树BST 12.4.2 平衡的二叉搜索树 5.5堆与优先队列 5.6哈夫曼树及其应用
二叉树与树
23/84
平衡的二叉搜索树(AVL)
• BST受输入顺序影响
– 最好O(log n) – 最坏O(n)
输 入 顺 序 为 4 、 5 、 6 、 7、 8
二叉搜索树查找操作
•分割式查找法：
•若根结点的关键码等于查找的关键码，成功。
•否则，若小于根结点的关键码，查其左子树。 大于根结点的关键码，查其右子树。
二叉搜索树的高效率在于继续检索时只需要查找两棵子树之一
7/84
二叉搜索树查找操作
如何查找元素 5 ?
13 8 5 5 5 18 查找成功！ 5 23 37
32/84 32
A
先左后右旋转
C h
A B F h E E G h-1 C h
B
初 始 状 态
D
h
F h-1
E G h-1 A
最插 D 点近入 为的失 h 失衡 衡，
C
A
围 子绕
E
B D h F h G h-1
h
围 绕 D A 右 h 旋
B F G
A C h-1
33/84 33
A B
左的 旋做 孩
• 向一棵高度平衡的AVL树中插入一个新 结点时，如果树中某个结点的平衡因子 的绝对值|balance|>1,则出现了不平衡， 需要做平衡化处理。
二叉树与树
35/66 35/84
平衡二叉搜索树插入操作举例
16
0
向AVL树中插入{16,3,7,11,9,26,18,14,15}的调整过程：
0
16
-1
二叉树与树
30/66 30/84
左单旋转
B h A C D h E h B h
A
C D h E h+1 B A
C E D h
h
h+1
初始状态
插入后失衡
调整后平衡
31/84 31
右单旋转
A B D h E h C h B D h+1 E h A C h D B
h+1
E
h
A
C
h
初始状态
插入后失衡
调整后平衡
10/84
二叉搜索树插入操作
利用插入操作可以构造一棵二叉搜索树 首先给出结点序列:
13、8、23、5、18、37
Φ13
8 5 5 18
83 18 5 2 37 23 37 37 18
11/84
二叉搜索树插入操作(另一个例子)
• 对于关键码集合 K = {50，19，35，55，20，5，100，52，88，53，92} 二叉搜索树的生成过程如图所示：
4 5 6 7 8
• 怎样使得BST始终保持O(log n)级的平 衡状态？ • Adelson-Velskii和Landis发明了AVL树
– 一种平衡的二叉搜索树 – 任何结点的左子树和右子树高度最多相差1
输 入 顺 序 为 7 、 5、 4、 6、 8 7 5 4 6 8
24/84
AVL树的性质
二叉树与树 27/66 27/84
AVL树结点的插入
• 插入与BST一样
• 需要调整 • 相应子树的根结点变化大致有三类
–结点原来是平衡的，现在成为左重或右重的 • 修改相应前驱结点的平衡因子 –结点原来是某一边重的，而现在成为平衡的了 • 树的高度未变，不修改 –结点原来就是左重或右重的，而新结点又加到重的 一边 • 不平衡 • “危急结点”
二叉树与树 28/66 28/84
–新结点作叶结点
恢复平衡
0 10
-1
1 10
1 -1
0 3
8
12 15 0
0 3
8
2
12
15
1
17
0 10
-1 0
0
插入17后导致不平衡
0 3
8
0 12
15 17
0
二叉树与树 29/66 29/84
重新调整为平衡结构
AVL树结构调整
• • • • 左单旋转 右单旋转 先左后右旋转 先右后左旋转
1
16
-2
左右双旋
7 3
0
0
0
3
3
2
0
16
1
0
7
1
7
3
0
16
-1
0
7
7
16
-2
右单旋
3
3
0 0
11
0 0
11
0
11
9
-1
9
16
36/84 36
课堂练习
• 假定一组数据对象为（40，28，16，56， 50，32，30，63），按次序插入每个对 象生成一棵高度平衡的二叉搜索树。给 出插入各结点后的树的形状。
13/84
二叉搜索树删除操作情况1
• 叶子结点：直接删除，更改它的父亲结点的相应指针场为空。
•如：删除值为 15、70 的结点。
50 20 15 30 60 70 50 20 30 60
• 子树的根结点：若被删结点的左儿子为空或者右儿子为空。 如何处理呢？
14/84
二叉搜索树删除操作情况2
•子树的根结点：若被删结点的左儿子为空或者右儿子为空。 如删除结点的关键值为 99 结点。
h
h
先右后左旋转
A
B
A
C E h
初 始 h D F G 状 态 h-1 h-1
A B
最插 点近入 h D 的失 为 F 失衡 h-1 衡，
D
B
C E G h h
A
围 绕h 子 右的 旋右 孩
D
F h-1 h G C
h
围 绕 B E左 h 旋 A
A
F h-1 G
C E h
34/84 34
A C
h
AVL树的插入
• 可以为空 • 具有n个结点的AVL树，高度为O(log n) • 如果T是一棵AVL树
–那么它的左右子树TL、TR也是AVL树 –并且| hL-hR|≤1 • hL、hR 是它的左右子树的高度
二叉树与树
25/66 25/84
二叉树与树
26/66 26/84
平衡因子
• 平衡因子，用bf(x)来表示结点x的平衡因子。它 被定义为： bf(x)= x的右子树的高度 – x的左子树的高度 • 对于一个AVL树中的结点平衡因子之可能取值 为0，1和-1 19 -1 -1 8 12 0 0 1 3 10 15 0 11
50 19 52 55
5
20
35
100
53
88 92
12/84
• 对二叉搜索树的检索，每一次只需与结点的一棵 子树相比较 • 在执行插入操作时，也不必像在有序线性表中插 入元素那样要移动大量的数据，而只需改动某个 结点的空指针插入一个叶结点即可 • 与查找结点的操作一样，插入一个新结点操作的 时间复杂度是根到插入位置的路径长度，因此在 树形比较平衡时二叉搜索树的效率相当高
二叉搜索树又称为“二叉排序树”、“二叉查找树”、“二叉检索树”
二叉搜索树举例
122 99 110 105 250 200 230 216 300
L C E M N P Y
是二叉搜索树 60 40 70
是二叉搜索树
50
55
80
5/84
不是二叉搜索树
二叉搜索树的基本操作
• 查找 • 插入 • 删除
6/84
2
6
在合并删除后，树的高度降低
19/84
复制删除
• 要删除的节点有两个子节点——通过复 制进行删除
– 选取“替身”取代被删结点。
• 如何选择？ • 左子树中最大的结点或 右子树中最小的结点。
20/84
复制删除
将替身的数据场复制到被删结点的数据场。 删除值为122的结点。 被删结点
122
99 250 400 400
3/84
二叉搜索树
一棵非空的二叉搜索树满足以下特征：
1. 每个结点都有一个作为搜索依据的关键码，所有 结点的关键码互不相同。 2. 左子树（如果存在）上的所有结点的关键码均小 于根结点的关键码。
3. 右子树（如果存在）上的所有结点的关键码均大 于根结点的关键码。
4. 根结点的左右子树也都是二叉搜索树。
8/84
二叉搜索树查找分析——平均情况分析
50 20 15 30 60 70 15
20
30 50 60 70
ASL=(1+2+2+3+3+3)/6=14/6
ASL=(1+2+3+4+5+6)/6=21/6
9/84
二叉搜索树插入操作
• 首先执行查找算法，找出被插结点的父亲结点。 • 判断被插结点是其父亲结点的左、右儿子。将被插 结点作为叶子结点插入。 • 若二叉树为空。则首先单独生成根结点。 注意：新插入的结点总是叶子结点。
450
500 99
110 250
450 500
替 身
110
105
200
300
330
105
200
300 330
21/84
复制删除
将替身的数据场复制到被删结点的数据场。 删除值为122的结点。 被删结点 122 400 450 200 400 450 250 300 330