计算机中的叉树是什么 c语言普通二叉树的存储结构

细品岁月2023-02-17 15:16:49784

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四叉树结构例子

四叉树是一种数据结构,是一种每个节点最多有四个子树的数据结构。

  四叉树可以用来在数据库中放置和定位文件(称作记录或键)。这一算法通过不停的把要查找的记录分成4部分来进行匹配查找直到仅剩下一条记录为止。 

  在树中,记录被存储在叶子的位置上。这一名字的由来是因为记录被存储在端点上,它们上面再没有节点了。分支被称作节点。数的顺序是每节点的分支(也称孩子)数。在四叉树中,每个节点通常有4个孩子,因此顺序是4。四叉树的叶子数也是4。为达到想要的记录所进行的查找操作次数成为树的深度。下图给出了深度为3的四叉树。

  在实际的树中,可能有成千、成万或数十亿条记录。不是所有的叶子必须有一条记录,但至少要有一半包含记录。不包含记录的叶子称为空。在上面例子中,第8、第12、第16个叶子是空的,用空白圆来指示。 

  四叉树是在二维图片中定位像素的唯一适合的算法。因为二维空间(图经常被描述的方式)中,平面像素可以重复的被分为四部分,树的深度由图片、计算机内存和图形的复杂度决定。

计算机森林是什么

楼主你好,因技术有限,所以在网上找了一些相关的资料,希望可以帮助到你。树是一种简单的非线性结构,所有元素之间具有明显的层次特性。

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,简称树的根。每一个结点可以有多个后件,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的个数称为该结点的度,所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。

二*树的特点:(1)非空二*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与右子树。

二*树的基本性质:

(1)在二*树的第k层上,最多有2k-1(k≥1)个结点;

(2)深度为m的二*树最多有2m-1个结点;

(3)度为0的结点(即叶子结点)总是比度为2的结点多一个;

(4)具有n个结点的二*树,其深度至少为[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n的整数部分;

(5)具有n个结点的完全二*树的深度为[log2n]+1;

(6)设完全二*树共有n个结点。如果从根结点开始,按层序(每一层从左到右)用自然数1,2,….n给结点进行编号(k=1,2….n),有以下结论:

①若k=1,则该结点为根结点,它没有父结点;若k>1,则该结点的父结点编号为INT(k/2);

②若2k≤n,则编号为k的结点的左子结点编号为2k;否则该结点无左子结点(也无右子结点);

③若2k+1≤n,则编号为k的结点的右子结点编号为2k+1;否则该结点无右子结点。

满二*树是指除最后一层外,每一层上的所有结点有两个子结点,则k层上有2k-1个结点深度为m的满二*树有2m-1个结点。

完全二*树是指除最后一层外,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。

二*树存储结构采用链式存储结构,对于满二*树与完全二*树可以按层序进行顺序存储。

二*树的遍历:

(1)前序遍历(DLR),首先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树;

(2)中序遍历(LDR),首先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树;

(3)后序遍历(LRD)首先遍历左子树,然后访问遍历右子树,最后访问根结点。

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二叉树是干嘛用的

  1、二叉树在图论中是这样定义的:二叉树是一个连通的无环图,并且每一个顶点的度不大于3。有根二叉树还要满足根结点的度不大于2。有了根结点之后,每个顶点定义了唯一的父结点,和最多2个子结点。然而,没有足够的信息来区分左结点和右结点。如果不考虑连通性,允许图中有多个连通分量,这样的结构叫做森林。

  2、二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。通常子树被称作“左子树”(left subtree)和“右子树”(right subtree)。二叉树常被用于实现二叉查找树和二叉堆。

  二叉树的每个结点至多只有二棵子树(不存在度大于2的结点),二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。二叉树的第i层至多有2^{i-1}个结点;深度为k的二叉树至多有2^k-1个结点;对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n_0,度为2的结点数为n_2,则n_0=n_2+1。

  一棵深度为k,且有2^k-1个节点称之为满二叉树;深度为k,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,序号为1至n的节点对应时,称之为完全二叉树。

c语言普通二叉树的存储结构

在计算机科学中,二叉树是每个结点最多有两个子树的有序树。通常子树的根被称作“左子树”(left subtree)和“右子树”(right subtree)。二叉树常被用作二叉查找树和二叉堆或是二叉排序树。

二叉树的每个结点至多只有二棵子树(不存在度大于2的结点),二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。二叉树的第i层至多有2的 i -1次方个结点;深度为k的二叉树至多有2^(k) -1个结点;对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数(即叶子结点数)为n0,度为2的结点数为n2,则n0 = n2 + 1。树是由一个或多个结点组成的有限集合,其中:⒈必有一个特定的称为根(ROOT)的结点;二叉树⒉剩下的结点被分成n>=0个互不相交的集合T1、T2、......Tn,而且, 这些集合的每一个又都是树。树T1、T2、......Tn被称作根的子树(Subtree)。树的递归定义如下:(1)至少有一个结点(称为根)(2)其它是互不相交的子树1.树的度——也即是宽度,简单地说,就是结点的分支数。以组成该树各结点中最大的度作为该树的度,如上图的树,其度为2;树中度为零的结点称为叶结点或终端结点。树中度不为零的结点称为分枝结点或非终端结点。除根结点外的分枝结点统称为内部结点。2.树的深度——组成该树各结点的最大层次。3.森林——指若干棵互不相交的树的集合,如上图,去掉根结点A,其原来的二棵子树T1、T2、T3的集合{T1,T2,T3}就为森林;4.有序树——指树中同层结点从左到右有次序排列,它们之间的次序不能互换,这样的树称为有序树,否则称为无序树。

什么叫完全二叉树

二叉树 (binary tree) 是另一种树型结构,它的特点是每个结点至多只有二棵子 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,其次序不能任意颠倒 . 二叉树是一种数据结构 :

Binary_tree=(D,R)

其中: D是具有相同特性的数据元素的集合 ;若 D等于空 ,则 R等于空称为空的二叉树 ;若 D等于空则 R是 D上某个二元关系 H的集合,即 R={H},且

(1) D 中存在唯一的称为根的元素 r,它的关系 H下无前驱 ;

(2) 若 D-{r}不等于空,则 D-{r}={Dl,Dr},且 Dl交 Dr等于空 ;

(3) 若 Dl不等于空 ,则在 Dl中存在唯一的元素 xl,〈 r,xl〉属于 H,且存在 Dl上的关系 Hl属于 H; 若 Dr不等于空 ,则在 Dr中存在唯一的元素 xr,〈 r,xr〉 >属于 H, 且存 Dr上的关 系 Hr属于 H; H={r,xl,< r,xr> ,Hl, Hr};

(4) (Dl, Hl) 是一棵合本定义的二叉树,称为根 r的左子树 ,(Dr,Hr)是一棵符合定义的二叉树,称为根的右子树。

其中,图 6.2 是各种形态的二叉树 .

(1) 为空二叉树 (2)只有一个根结点的二叉树 (3)右子树为空的二叉树 (4)左子树为空的二叉树 (5)完全二叉树

二叉树的基本操作:

(1)INITIATE(BT ) 初始化操作。置 BT为空树。

(2)ROOT(BT)\ROOT(x) 求根函数。求二叉树 BT的根结点或求结点 x所在二叉树的根结点。

若 BT是空树或 x不在任何二叉树上,则函数值为 “空 ”。

(3)PARENT(BT,x) 求双亲函数。求二叉树 BT中结点 x的双亲结点。若结点 x是二叉树 BT 的根结点

或二叉树 BT中无 x结点,则函数值为 “空 ”。

(4)LCHILD(BT,x) 和 RCHILD(BT,x) 求孩子结点函数。分别求二叉树 BT中结点 x的左孩 子和右孩子结点。

若结点 x为叶子结点或不在二叉树 BT中,则函数值为 “空 ”。

(5)LSIBLING(BT,x) 和 RSIBING(BT,x) 求兄弟函数。分别求二叉树 BT中结点 x的左兄弟和右兄弟结点。

若结点 x是根结点或不在 BT中或是其双亲的左 /右子树根 ,则函树值 为 “空 ”。

(6)CRT_BT(x,LBT,RBT) 建树操作。生成一棵以结点 x为根,二叉树 LBT和 RBT分别为左, 右子树的二叉树。

(7)INS_LCHILD(BT,y,x) 和 INS_RCHILD(BT,x) 插入子树操作。将以结点 x为根且右子树为空的二叉树

分别置为二叉树 BT中结点 y的左子树和右子树。若结点 y有左子树 /右子树,则插入后是结点 x的右子树。

(8)DEL_LCHILD(BT,x) 和 DEL-RCHILD(BT,x) 删除子树操作。分别删除二叉树 BT中以结点 x为根的左子树或右子树。

若 x无左子树或右子树,则空操作。

(9)TRAVERSE(BT) 遍历操作。按某个次序依此访问二叉树中各个结点,并使每个结点只被访问一次。

(10)CLEAR(BT) 清除结构操作。将二叉树 BT置为空树。

5.2.2 二叉树的存储结构

一 、顺序存储结构

连续的存储单元存储二叉树的数据元素。例如图 6.4(b)的完全二叉树 , 可以向量 (一维数组 ) bt(1:6)作它的存储结构,将二叉树中编号为 i的结点的数据元素存放在分量 bt[i]中 ,如图 6.6(a) 所示。但这种顺序存储结构仅适合于完全二叉树 ,而一般二叉树也按这种形式来存储 ,这将造成存 贮浪费。如和图 6.4(c)的二叉树相应的存储结构图 6.6(b)所示,图中以 “0”表示不存在此结点 .

二、 链式存储结构

由二叉树的定义得知二叉树的结点由一个数据元素和分别指向左右子树的两个分支构成 ,则表 示二叉树的链表中的结点至少包含三个域 :数据域和左右指针域 ,如图 (b)所示。有时 ,为了便于找 到结点的双亲 ,则还可在结点结构中增加一个指向其双亲受的指针域,如图 6.7(c)所示。

5.3 遍历二叉树

遍历二叉树 (traversing binary tree)的问题, 即如何按某条搜索路径巡访树中每个结点,使得每个结点均被访问一次,而且仅被访问一次。 其中常见的有三种情况:分别称之为先 (根 )序遍历,中 (根 )序遍历和后 (根 )序遍历。

5.3.1 前序遍历

前序遍历运算:即先访问根结点,再前序遍历左子树,最后再前序遍历右子树。前序遍历运算访问二叉树各结点是以根、左、右的顺序进行访问的。例如:

按前序遍历此二叉树的结果为: Hello!How are you?

proc preorder(bt:bitreprtr)

if (bt>null)[

print(bt^);

preorder(bt^.lchild);

preorder(bt^.rchild);]

end;

5.3.2 中序遍历

中序遍历运算:即先中前序遍历左子树,然后再访问根结点,最后再中序遍历右子树。中序遍历运算访问二叉树各结点是以左、根、右的顺序进行访问的。例如:

按中序遍历此二叉树的结果为: a*b-c

proc inorder(bt:bitreprtr)

if (bt>null)[

inorder(bt^.lchild);

print(bt^);

niorder(bt^.rchild);]

end;

5.3.3 后序遍历

后序遍历运算:即先后序遍历左子树,然后再后序遍历右子树,最后访问根结点。后序遍历运算访问二叉树各结点是以左、右、根的顺序进行访问的。例如:

按后序遍历此二叉树的结果为: Welecome to use it!

proc postorder(bt:bitreprtr)

if (bt>null)[

postorder(bt^.lchild);

postorder(bt^.rchild);]

print(bt^);

end;

五、例:

1.用顺序存储方式建立一棵有31个结点的满二叉树,并对其进行先序遍历。

2.用链表存储方式建立一棵如图三、4所示的二叉树,并对其进行先序遍历。

3.给出一组数据:R={10.18,3,8,12,2,7,3},试编程序,先构造一棵二叉树,然后以中序遍历访问所得到的二叉树,并输出遍历结果。

4.给出八枚金币a,b,c,d,e,f,g,h,编程以称最少的次数,判定它们蹭是否有假币,如果有,请找出这枚假币,并判定这枚假币是重了还是轻了。

中山纪念中学三鑫双语学校信息学竞赛组编写 2004.7.15

二叉树的五种表示方法

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