树与二叉树ppt课件
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第6章树和二叉树
2.孩子表示法 孩子表示法 在结点中设置指向每个孩子的指针域, 在结点中设置指向每个孩子的指针域,利用指针 指向该结点的所有孩子结点。 指向该结点的所有孩子结点。 大多采用按树的度设置结点的指针域的个数。 大多采用按树的度设置结点的指针域的个数。
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6.1.4 树的存储结构
3.孩子兄弟表示法 孩子兄弟表示法 在结点中设置两个指针域, 在结点中设置两个指针域,一个指针域指向该结 点的第一个孩子,另一个指针域指向其右兄弟。 点的第一个孩子,另一个指针域指向其右兄弟。
2
6.1.1树的定义 树的定义
结点的度:结点所拥有子树的个数称为结点的度。 结点的度:结点所拥有子树的个数称为结点的度。 子树 称为结点的度 树的度:树中所有结点的度的最大值称为树的度。 最大值称为树的度 树的度:树中所有结点的度的最大值称为树的度。 叶结点:度为零的结点称为叶结点。也称终端结点 终端结点或 叶结点:度为零的结点称为叶结点。也称终端结点或叶 子 分支结点:度不为零的结点称为分支结点。也称非终端 分支结点:度不为零的结点称为分支结点。也称非终端 结点。除根结点以外,分支结点也称为内部结点。 结点。除根结点以外,分支结点也称为内部结点。 孩子结点和双亲结点: 孩子结点和双亲结点:树中一个结点的子树的根结点称 为孩子结点。该结点就称为孩子结点的双亲结点。 为孩子结点。该结点就称为孩子结点的双亲结点。 兄弟结点:具有同一双亲的孩子结点互为兄弟结点。 兄弟结点:具有同一双亲的孩子结点互为兄弟结点。 结点的祖先:从根到该结点所经分支上的所有结点, 结点的祖先:从根到该结点所经分支上的所有结点,称 为结点的祖先。 为结点的祖先。
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6.2.2 二叉树的性质
性质4 具有n( 性质 具有 (n>0)个结点的完全二叉树的深度 )个结点的完全二叉树的深度h= log 2 n + 1 证明: 证明: 根据完全二叉树的定义可知深度为h-1层及以上的结点构成 根据完全二叉树的定义可知深度为 层及以上的结点构成 满二叉树,因此由性质2得深度为 得深度为h的完全二叉树满足 满二叉树,因此由性质 得深度为 的完全二叉树满足 n>2h-1-1和n≤2h-1 和 整理后得到 2h-1≤n<2h 不等式两边取对数, 不等式两边取对数,得 h-1≤log2n<h 由于h为正整数 为正整数, 由于 为正整数,因此 h= log 2 n + 1
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6.1.4 树的存储结构
3.孩子兄弟表示法 孩子兄弟表示法 在结点中设置两个指针域, 在结点中设置两个指针域,一个指针域指向该结 点的第一个孩子,另一个指针域指向其右兄弟。 点的第一个孩子,另一个指针域指向其右兄弟。
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6.1.1树的定义 树的定义
结点的度:结点所拥有子树的个数称为结点的度。 结点的度:结点所拥有子树的个数称为结点的度。 子树 称为结点的度 树的度:树中所有结点的度的最大值称为树的度。 最大值称为树的度 树的度:树中所有结点的度的最大值称为树的度。 叶结点:度为零的结点称为叶结点。也称终端结点 终端结点或 叶结点:度为零的结点称为叶结点。也称终端结点或叶 子 分支结点:度不为零的结点称为分支结点。也称非终端 分支结点:度不为零的结点称为分支结点。也称非终端 结点。除根结点以外,分支结点也称为内部结点。 结点。除根结点以外,分支结点也称为内部结点。 孩子结点和双亲结点: 孩子结点和双亲结点:树中一个结点的子树的根结点称 为孩子结点。该结点就称为孩子结点的双亲结点。 为孩子结点。该结点就称为孩子结点的双亲结点。 兄弟结点:具有同一双亲的孩子结点互为兄弟结点。 兄弟结点:具有同一双亲的孩子结点互为兄弟结点。 结点的祖先:从根到该结点所经分支上的所有结点, 结点的祖先:从根到该结点所经分支上的所有结点,称 为结点的祖先。 为结点的祖先。
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6.2.2 二叉树的性质
性质4 具有n( 性质 具有 (n>0)个结点的完全二叉树的深度 )个结点的完全二叉树的深度h= log 2 n + 1 证明: 证明: 根据完全二叉树的定义可知深度为h-1层及以上的结点构成 根据完全二叉树的定义可知深度为 层及以上的结点构成 满二叉树,因此由性质2得深度为 得深度为h的完全二叉树满足 满二叉树,因此由性质 得深度为 的完全二叉树满足 n>2h-1-1和n≤2h-1 和 整理后得到 2h-1≤n<2h 不等式两边取对数, 不等式两边取对数,得 h-1≤log2n<h 由于h为正整数 为正整数, 由于 为正整数,因此 h= log 2 n + 1
数据结构树和二叉树ppt
A
B
C
D
E
FG
H
I
J
K
LM
树形表示法
(2) 文氏图表示法。使用集合以及集合的 包含关系描述树结构。下图就是树的文氏图 表示法。
A
C B
G EF
J
H D
IK LM
文氏图表示法
(3) 凹入表示法。使用线段的伸缩描述树结 构。下图是树的凹入表示法。
(4) 括号表示法。将树的根结点写在括号的左 边,除根结点之外的其余结点写在括号中并用逗号 间隔来描述树结构。下图是树的括号表示法。
1层 层次 根为第1层
最大层数为树的深度(高度)
2层 height 3层 = 4
双亲 (直接前驱) 孩子(直接后继)
KL
M d=0 4层
兄弟 堂兄弟 子孙 祖先
森林----m(m>=0)棵互不相交的树的集合。
B EF
A BC
树和森林的遍历
A C GH
F DG E
先 深根度次优序先遍遍历历
当树非先空根次序遍历
树孩结子点结结点构的:序da号ta
}link; he指ad向ptr下一个孩子结点typedef struct
特点:很快确定孩子指结向点第一个孩子结点{ dliantkaty*pheeaddapttar;;
每个结点但拥有确孩定子双的亲个效数率不同低,
所以采用单链表链接孩子结点。
}ctree; ctree T[maxnode];
bcd
在二叉树中查找指定结点
?a
? find(BTNode *b, elemtype x) {
b
c
if(b==NULL)
return(NULL); /*空树*/
第六章树和二叉树.ppt
Y
D
N
Y a<60 E
E
N
A
Y
a<60 N D
C B D EA
Y a<80
a<70 N C
N a<90 Y
N
B
A
6.6 树的表示
6.6.1 树的存储结构
孩子链 表
孩子兄 弟链表
6.6.2 树的遍历
A
B
C
D
树的先根遍历算法描述如 下:
访问根结点。
EFG
H
按照从左到右的次序 先根遍历根的每一棵
之和
二叉树的带权外路径长度
n1
WPL (wi li )
i0
哈夫曼树定义为带权外路径长度最短的二叉树。 哈夫曼树不唯一
构造哈夫曼树
1、根据给定的n个权值{w1,w2,……,wn}构成n棵二叉树的集 合F={T1,T2,……,Tn},其中每棵二叉树Ti中都有一个权值为 wi的根结点,其左右子树均空。
子树。
I
J K L M 树的后根遍历算法描述如
下:
先序遍历:A B E F I
NO
GCDHJ KL NOM
按照从左到右的次序 后根遍历根的每一棵
子树。
后序遍历:E I F G B C J K N O L M H D A
访问根结点。
0 14 1
0
6 1
33
T;
8 01
4 A
0 2
41 2
CS
T : 00 ; : 01 A : 10 C : 110 S : 111
例 电文是{CAS;CAT;SAT;AT} 其编码 “11010111011101000011111000011000” 电文为“1101000” 译文只能是“CAT”
云大《数据结构》课程教学课件-第6章 树和二叉树(147P)_OK
^d ^ ^ e ^ 三叉链表
3)二叉链表是二叉树最常用的存储结构。还有其它链接方 法,采用何种方法,主要取决于所要实施的各种运算频度。
例:若经常要在二叉树中寻找某结点的双亲时,可在每个结 点上再加一个指向其双亲的指针域parent,称为三叉链表。
lchild data parent rchild
2021/8/16
2021/8/16
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6.2 二 叉 树
6.2.1 二叉树的概念
一、二叉树的定义: 二叉树(Binary Tree)是n(n>=0)个结点的有限集,它或者是 空集(n=0)或者由一个根结点和两棵互不相交的,分别称 为根的左子树和右子树的二叉树组成。 可以看出,二叉树的定义和树的定义一样,均为递归定 义。
A
集合3
集合1
BCD
EF
G
集合2
2021/8/16
3
2、树的表示方法 1)树形图法
A
BCD
EF
G
2)嵌套集合法
3)广义表形式 ( A(B, C(E,F), D(G) )
4)凹入表示法
2021/8/16
A B
D
CG
EF
A B C E DF G
4
3、 树结构的基本术语
1)结点的度(Degree):为该结点的子树的个数。 2)树的度:为该树中结点的最大度数。
7)路径(Path):若树中存在一个结点序列k1,k2,…,kj,使得ki是 ki+1的双亲(1<=i<j),则称该结点序列是从ki到kj一条路径 (Path)
路径长度:路径的长度为j-1,其为该路径所经过的边的数 目。
A
BCD
EF
G
数据结构——用C语言描述(第3版)教学课件第6章 树与二叉树
6.2 二叉树 6.2.1 二叉树的定义与基本操作 6.2.2 二叉树的性质 6.2.3 二叉树的存储结构
6.2.1 二叉树的定义与基本操作 定义:我们把满足以下两个条件的树型结构叫做二 叉树(Binary Tree): (1)每个结点的度都不大于2; (2)每个结点的孩子结点次序不能任意颠倒。
有序树:在树T中,如果各子树Ti之间是有先后次序的,则称为有序树。 森林:m(m≥0)棵互不相交的树的集合。将一棵非空树的根结点删去,树就变成一 个森林;反之,给森林增加一个统一的根结点,森林就变成一棵树。
同构:对两棵树,通过对结点适当地重命名,就可以使两棵树完全相等(结点对应相 等,对应结点的相关关系也像等),则称这两棵树同构。
二叉树的基本结构由根结点、左子树和右子树组成
如图示
LChild Data RChild
Data
LChild RChild
用L、D、R分别表示遍历左子树、访问根结点、遍 历右子树,那么对二叉树的遍历顺序就可以有:
(1) 访问根,遍历左子树,遍历右子树(记做DLR)。 (2) 访问根,遍历右子树,遍历左子树(记做DRL)。 (3) 遍历左子树,访问根,遍历右子树(记做LDR)。 (4) 遍历左子树,遍历右子树,访问根 (记做LRD)。 (5) 遍历右子树,访问根,遍历左子树 (记做RDL)。 (6) 遍历右子树,遍历左子树,访问根 (记做RLD)。
(8) NextSibling(Tree,x): 树Tree存在,x是Tree中的某个结点。若x不 是其双亲的最后一个孩子结点,则返回x后面的下一个兄弟结点,否则 返回“空”。
基本操作:
(9) InsertChild(Tree,p,Child): 树Tree存在,p指向Tree 中某个结点,非空树Child与Tree不相交。将Child插入Tree中, 做p所指向结点的子树。
森林——数据结构课件PPT
王道考研/CSKAOYAN.
树与二叉树
如何将一棵二叉树转化成树?
逆过程!
a
b
c
d
e
f
a
b
c
e
f
二叉树转换成树的手动模拟方法:
①将二叉树从上到下分层,并调节成水平方向。 (分层方法:每遇到左孩子则为一层)
②找到每一层的双亲结点,方法为它的上一 层相连的那个结点就是双亲结点。 例如bcd这一层,与它相连的上一层结点即 为a,所以bcd这三个结点的双亲结点都是a. ③将每一层结点和其双亲结点相连,同时删 除该双亲结点各个孩子结点之间的。 d
森林与二叉树
如何将二叉树转换成森林?
a
b
ecfg来自二叉树转换成森林的手动模拟方法: 反复断开二叉树根结点的右孩子的右子树指针,直到不 存在根结点有右孩子的二叉树为止。
a b
c
d
h
i e
f
g
h
a
e
b
f
c
d
g h
i
d
i
王道考研/CSKAOYAN.
树与森林的遍历
树的遍历包含先序和后序
先序:先访问根结点,再访问根结点的每棵子树。 访问子树也是按照先序的要求
a
e
g
b
d
f
c
h
i
a b
c d
e f
g h
i
王道考研/CSKAOYAN.
森林与二叉树
森林转换成树的手动模拟方法: ①将森林中每棵树都转换成二叉树 ②将第二棵树作为第一棵树的根结点的右子树,将第三 棵树作为第二棵树的根结点的右子树..依次类推
a
b c d
a b
【信息技术 】用二叉树排序 —树与二叉树 课件 年教科版(2019)高中信息技术选择性必修1
(4)该树 5 个分支节点,7 个叶子节 点。 (5)节点H的层数 3 ,树的深度 4 。
(6)节点B的父节点 A 、兄弟节 点 C、D、孩子节点 E、F。
二
叉
树
二叉树的基本概念
二叉树是n(n≥0)个节点的有限集合: ① n = 0时,二叉树是一棵空树。。 ② 当n ≠ 0时,二叉树是由一个根节点(N)和两个互不相交的集合被称为
树的基本概念
定义:是n(n>=0)个节点的有限集合 若n=0,称为空树; 若n>0,则它满足如下两个条件; 1)有且仅有一个特定的称为根的节点; 2)其余节点可分为m(m>=0)个互不相交的有限集合
T1,T2,T3.....Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并称为根的子树。
节点A有 三棵子树
节点B有 两棵子树
树与二叉树
A
B
C
D
E
F
G
H
I
树
树是一种重要的非线性数据结构, 直观的看,它是数据元素(在树中称 之为节点)按分支关系组织起来的结 构,与自然界的树很像。
树
日常生活中很多事 物可以用树形图来表 示,如家族族谱、动 物分类等,如图所示
树
日常生活中很多事 物可以用树形图来表 示,如家族族谱、动 物分类等,如图所示
练一练 二
满二叉树
完全二叉树
完全二叉树
非完全二叉树 非完全二叉树
二叉树的基本遍历
对二叉树各个节点进行访问,即是遍历 操作。
1、前序遍历(根 左 右) 先访问根节点,再访问左子树,最
后访问右子树。
如右图的前序遍历顺序为: A-B-C
1A B2 C
二叉树的基本遍历
2、中序遍历(左 根 右) 先访问左子树,再访问根节点,最
(6)节点B的父节点 A 、兄弟节 点 C、D、孩子节点 E、F。
二
叉
树
二叉树的基本概念
二叉树是n(n≥0)个节点的有限集合: ① n = 0时,二叉树是一棵空树。。 ② 当n ≠ 0时,二叉树是由一个根节点(N)和两个互不相交的集合被称为
树的基本概念
定义:是n(n>=0)个节点的有限集合 若n=0,称为空树; 若n>0,则它满足如下两个条件; 1)有且仅有一个特定的称为根的节点; 2)其余节点可分为m(m>=0)个互不相交的有限集合
T1,T2,T3.....Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并称为根的子树。
节点A有 三棵子树
节点B有 两棵子树
树与二叉树
A
B
C
D
E
F
G
H
I
树
树是一种重要的非线性数据结构, 直观的看,它是数据元素(在树中称 之为节点)按分支关系组织起来的结 构,与自然界的树很像。
树
日常生活中很多事 物可以用树形图来表 示,如家族族谱、动 物分类等,如图所示
树
日常生活中很多事 物可以用树形图来表 示,如家族族谱、动 物分类等,如图所示
练一练 二
满二叉树
完全二叉树
完全二叉树
非完全二叉树 非完全二叉树
二叉树的基本遍历
对二叉树各个节点进行访问,即是遍历 操作。
1、前序遍历(根 左 右) 先访问根节点,再访问左子树,最
后访问右子树。
如右图的前序遍历顺序为: A-B-C
1A B2 C
二叉树的基本遍历
2、中序遍历(左 根 右) 先访问左子树,再访问根节点,最
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}nodetype;
3.二叉树的基本操作
二叉树的基本操作有: (1)Initiate(bt):建立一棵空二叉树。 (2)Create(x,lbt,rbt):生成一棵以x为根结点的数据域信息,以
lbt和rbt为左、右子树的二叉树。 (3)InsertL(x,Parent):将数据域信息为x的结点插入到二叉树
}nodetype;
int Initiate(nodetype **bt); //1、初始化建立二叉树bt的头结点
nodetype *Create(elemtype x,nodetype *lbt,nodetype *rbt); //2、生成一棵以x为根结点的数据 域值,以lbt和rbt为左右子树的二叉树
void PreOrder(nodetype *bt); //7、前序递归遍历二叉树bt
void InOrder(nodetype *bt); //8、中序递归遍历二叉树bt
void PostOrder(nodetype *bt); //9、后前序递归遍历二叉树bt
点为第二层,其余各层依次类推。 (8)深度:树中结点的最大层次数。 (9)森林:是m(m≥0)棵互不相交的树的集合。 (10)路径:树中存在结点系列,使得Ki是Ki+1的双亲(1≤i≤n-1)。 (11)路径长度:从树根到树中每一结点的路径长度之和。
1.树和二叉树的基本概念
(12)二叉树:或是空集或是由互不相交的子集构成。二叉 树的性质如下:
7、二叉树算法的C程序实现——定义、函数声明
#define elemtype int
#define MAXNODE 100
typedef struct BTreeNode{
elemtype Data;
struct BTreeNode *LChild;
struct BTreeNode *RChild;
5.树、森林与二叉树的转换
树、森林与二叉树之间存在一一对应关系。 (1)树转换为二叉树 先将所有兄弟结点之间加一连线。
对于每一个结点,除保留与其长子连线外,去掉所
有其它连线。 (2)森林换为二叉树 先将森林中每一棵树变成二叉树。 将二叉树的根结点视为兄弟位置是结点Parent的左孩子结点,如结点Parent原来有 左孩子结点,则结点Parent原来的左孩子结点作为结点x的左孩 子结点。 (4)InsertR(x,Parent):插入右孩子结点。 (5)DeleteL(bt,Parent):在二叉树bt中删除结点Parent的左子 树。 (6)DeleteR(bt,Parent):在二叉树bt中删除结点Parent的右子 树。 (7)Search(bt,x):在二叉树bt中查找查找数据元素为x的结点。 (8)Traverse(bt):按某种方式遍历二叉树bt。
树,也按完全二叉树的形式来存储,增加空结点。 (2)链式存储结构 链式存储结构每个结点的链结构为:
LChild
Data
RChild
类型定义如下:
typedef struct BtreeNode{
elemtype Data;
struct BTreeNode *LChild;
struct BTreeNode *RChild;
(1)双亲链表表示法 为每一个结点附设一个指向双亲的指针Parent,置
根结点的Parent为-1。 (2)孩子链表表示法 为树中每一个结点设置一个孩子链表,将些结点及
相应的孩子链表的头指针存放在一个向量中。 (3)孩子兄弟链表表示法 每个结点附加两个分别指向该结点最左孩子和右邻
兄弟的指针。
§7、树与二叉树
1.树和二叉树的基本概念
(1)树:树是n个结点的有限集,有且仅有一个根,其余结点为互不相 交的子集。
(2)度:一个结点拥有的子树数。一棵树中最大的接点度数为这棵树 的度。
(3)叶子:度为0的结点,又称端结点。 (4)孩子:除根结点外,每个结点都是其前驱结点的孩子。 (5)双亲:对应孩子结点的上层结点称为这些结点的双亲。 (6)兄弟:同一孩子的孩子。 (7)结点的层次:从根结点开始算起,根为第一层,根的直接后继结
4.二叉树的遍历
二叉树的遍历根据访问根结点的次序可分为先序、中 序和后序。
(1)先序遍历(根—左—右) 先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。 (2)中序遍历(左—根—右) 先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树。 (3)后序遍历(左—右—根) 先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根结点。
第i层上结点数目最多为2i-1(i≥1)。 深度为h的二叉树至多有2h-1(h≥1)个结点。 在任意二叉树中,若叶子结点(终端结点)数为n0,则度为
2的结点数n2为n0-1。 (13)满二叉树:深度为K,且存在2K-1个结点的二叉树。 (14)完全二叉树:至多只有最下面两层上的结点度数可以
小于2,并且最下层结点都集中在该层最左边的位置。 (15)平衡二叉树:或是一棵空树,或是具有下列性质的二
叉树:它的左子树和右子树都是平衡二叉树,且左子树和右 子树的深度之差的绝对值不超过1。
2.二叉树的存储结构
(1)顺序存储结构 对于完全二叉树,从上层到下层,每层从左到右存储。对于非完全二叉
nodetype *DeleteL(nodetype *bt,nodetype *Parent); //5、在二叉树bt中删除结点Parent的左子 树
nodetype *DeleteR(nodetype *bt,nodetype *Parent); //6、在二叉树bt中删除结点Parent的右子 树
nodetype *InsertL(elemtype x,nodetype *Parent); //3、在二叉树的结点Parent的左子树插入结 点数据元素x
nodetype *InsertR(elemtype x,nodetype *Parent); //4、在二叉树的结点Parent的右子树插入结 点数据元素x