【C语言视角】数据结构之~二叉树

前言:总所周知~数据结构的二叉树对于初学者来说是一个十分难理解的知识点。接下来,请阅读本人对二叉树拙劣的理解~

目录

1.二叉树概念及结构 和性质   

二叉树的结构 

二叉树的存储结构

2.二叉树顺序结构

3.二叉树链式结构的实现

二叉树层序遍历


1.二叉树概念及结构 和性质   

1.1二叉树的概念

      

二叉树(Binary Tree):是n(n≥0)个结点的有限集合,该集合或者为空集(称为空二叉树),或者由一个根结点和两颗互不相交的、分别称为根结点的左子树和右子树的二叉树组成。

总而言之 满足以下两个条件的树就是二叉树:

        1、本身是有序树;
        2、树中包含的各个结点的度不能超过 2,即只能是 0、1 或者 2;

1.2二叉树的结构 

由上图可得:

1. 二叉树不存在度大于2的结点
2. 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树
注意:对于任意的二叉树都是由以下几种情况复合而成的:
1.3二叉树的性质

1:在二叉树的第i层上最多有2^(i-1)个结点(i≥1)。
第一层是根结点,只有一个,所以2(1-1)=20=1。 第二层有两个,2(2-1)=21=2。 第三层有四个,2(3-1)=22=4。 第四层有八个,2(4-1)=2^3=8。

2:深度为k的二叉树至多有2^k-1个结点(k≥1)。
注意这里一定要看清楚,是2k后再减去1,而不是2(k-1)。以前很多同学不能完全理解,这样去记忆,就容易把性质2与性质1给弄混淆了。 深度为k意思就是有k层的二叉树,我们先来看看简单的。 如果有一层,至多1=21-1个结点。 如果有二层,至多1+2=3=22-1个结点。 如果有三层,至多1+2+4=7=23-1个结点。 如果有四层,至多1+2+4+8=15=2^4-1个结点。

3:对任何一棵二叉树,如果其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1。
终端结点数其实就是叶子结点数,而一棵二叉树,除了叶子结点外,剩下的就是度为1或2的结点数了,我们设n1为度是1的结点数。则树T结点总数n=n0+n1+n2
终端结点数其实就是叶子结点数,而一棵二叉树,除了叶子结点外,剩下的就是度为1或2的结点数了,我们设n1为度是1的结点数。则树T结点总数n=n0+n1+n2 。

4:具有n个结点的完全二叉树的深度为|log(2^n)+1|  (向下取整)。
由满二叉树的定义我们可以知道,深度为k的满二叉树的结点数n一定是2k-1。因为这是最多的结点个数。那么对于n=2k-1倒推得到满二叉树的深度为k=log2(n+1),比如结点数为15的满二叉树,深度为4。

5:如果对一棵有n个结点的完全二叉树(其深度为|log(2^n)+1|)的结点按层序编号(从第一层到第层,每层从左到右),对任一结点i(1<=i<=n),有
1.如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其双亲是结点。
2.如果2i>n,则结点i无左孩子(结点i为叶子结点);否则其左孩子是结点2i。
3.如果2i+1>n,则结点i无右孩子;否则其右孩子是结点2i+1

二叉树的存储结构
二叉树一般可以使用两种结构存储,一种顺序结构,一种链式结构。
1. 顺序存储
        顺序结构存储就是使用数组来存储,一般使用数组只适合表示完全二叉树,因为不是完全二叉树会有空 间的浪费。而现实中使用中只有堆才会使用数组来存储,关于堆我们后面的章节会专门讲解。二叉树顺 序存储在物理上是一个数组,在逻辑上是一颗二叉树。
2. 链式存储
        二叉树的链式存储结构是指,用链表来表示一棵二叉树,即用链来指示元素的逻辑关系。 通常的方法是 链表中每个结点由三个域组成,数据域和左右指针域,左右指针分别用来给出该结点左孩子和右孩子所 在的链结点的存储地址 。链式结构又分为二叉链和三叉链,当前我们学习中一般都是二叉链,后面课程 学到高阶数据结构如红黑树等会用到三叉链。

2.二叉树顺序结构

        普通的二叉树是不适合用数组来存储的,因为可能会存在大量的空间浪费。而完全二叉树更适合使用顺序结 构存储。现实中我们通常把堆( 一种二叉树 ) 使用顺序结构的 数组 来存储,需要注意的是这里的堆和操作系统 虚拟进程地址空间中的堆是两回事,一个是数据结构,一个是操作系统中管理内存的一块区域分段。

3.二叉树链式结构的实现

从概念出发,二叉树是:
1. 空树
2. 非空:根节点,根节点的左子树、根节点的右子树组成的。

从概念中可以看出,二叉树定义是递归式的,因此后序基本操作中基本都是按照该概念实现的。

二叉树的遍历

二叉树遍历分有三种遍历,分别是前序、中序以及后序遍历
        所谓二叉树遍历(Traversal)是按照某种特定的规则,依次对二叉 树中的节点进行相应的操作,并且每个节点只操作一次。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。 遍历 是二叉树上最重要的运算之一,也是二叉树上进行其它运算的基础。

按照规则,二叉树的遍历有:前序/中序/后序的递归结构遍历
1. 前序遍历(Preorder Traversal 亦称先序遍历)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之前。
2. 中序遍历(Inorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。
3. 后序遍历(Postorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之后。
由于被访问的结点必是某子树的根,所以N(Node)、L(Left subtree)和R(Right subtree)又可解释为 根、根的左子树和根的右子树。NLR、LNR和LRN分别又称为先根遍历、中根遍历和后根遍历。
// 二叉树前序遍历
void PreOrder(BTNode* root);
// 二叉树中序遍历
void InOrder(BTNode* root);
// 二叉树后序遍历
void PostOrder(BTNode* root);

我们从图片分析二叉树是如何进行前序遍历的~

前序遍历的代码如下:

//前序遍历
void PreOrderTraverse(BTree T){
	if(T == NULL)
		return;
	printf("%d",T->data);
	PreOrderTraverse(T->LChild);
	PreOrderTraverse(T->RChild);
}

 中序/后序遍历跟前序遍历差不多,差异点就在如何显示根的位置~

二叉树层序遍历

层序遍历:除了先序遍历、中序遍历、后序遍历外,还可以对二叉树进行层序遍历。设二叉树的根节点所在层数为1,层序遍历就是从所在二叉树的根节点出发,首先访问第一层的树根节点,然后从左到右访问第2层上的节点,接着是第三层的节点,以此类推,自上而下,自左至右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历。

以下有几道题目可供大家进一步理解哦~
练习 :请写出下面的前序 / 中序 / 后序 / 层序遍历

1. 某完全二叉树按层次输出(同一层从左到右)的序列为 ABCDEFGH 。该完全二叉树的前序序列为()
A ABDHECFG
B ABCDEFGH
C HDBEAFCG
D HDEBFGCA
2. 二叉树的先序遍历和中序遍历如下:先序遍历: EFHIGJK; 中序遍历: HFIEJKG. 则二叉树根结点为()
A E
B F
C G
D H
3. 设一课二叉树的中序遍历序列: badce ,后序遍历序列: bdeca ,则二叉树前序遍历序列为 ____
A adbce
B decab
C debac
D abcde
4. 某二叉树的后序遍历序列与中序遍历序列相同,均为 ABCDEF ,则按层次输出(同一层从左到右)的序列
A FEDCBA
B CBAFED
C DEFCBA
D ABCDE

答案: 1.A  2.A  3.D  4.A


以上就是鄙人对二叉树的小小拙见~,接下来让我们继续努力,共同进步~一起成为编程高手!!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/603076.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

指定地区|CSC高级研究学者赴澳大利亚访学交流

CSC高级研究学者均是正高或博导级的&#xff0c;学术背景较强&#xff0c;多数能DIY联系到国外合作机构。但也有些申请者因指定地域或学校&#xff0c;或须在短期内获取邀请函故而求助于我们。本案例D教授就指定澳大利亚的墨尔本地区&#xff0c;我们最终用维多利亚大学的邀请函…

优化理论复习——(四)

无约束优化专题&#xff0c;主要使用了序列无约束极小化方法 无约束优化问题相关解法 最优性条件 互补松弛条件 对于一般约束优化问题&#xff1a; 整理一下就是著名的kkt条件&#xff1a; 这里只需要注意一点&#xff0c;那就是互补松弛条件只对不等式约束有限制。 然后是…

Metasploit Framework(MSF)从入门到实战(二)

Metasploit Framework&#xff08;MSF&#xff09;从入门到实战&#xff08;一&#xff09;_安装msf更新-CSDN博客 MSF模块介绍 MSF有7个模块&#xff0c;分别对下面目录下的7个子文件夹&#xff1a; auxiliary&#xff08;辅助模块 &#xff09; show auxiliary //查看所有…

Apache DolphinScheduler 4月简报:社区发展与技术革新速递

各位热爱 DolphinScheduler 的小伙伴们&#xff0c;4 月份的 DolphinScheduler 社区月报更新啦&#xff01;这里将记录 DolphinScheduler 社区每月的重要更新&#xff0c;欢迎关注&#xff01; 月度 Merge 之星 感谢以下小伙伴 4 月为 Apache DolphinScheduler 所做的精彩贡献…

【话题】如何看待AI技术,以及AI技术的发展现状和未来趋势

大家好&#xff0c;我是全栈小5&#xff0c;欢迎阅读小5的系列文章&#xff0c;这是《话题》系列文章 目录 背景一、引言二、AIGC技术的发展现状2.1、技术突破与成果2.2、应用领域的拓展2.3、市场规模的增长 三、AIGC技术的未来趋势3.1、技术融合与创新3.2、应用领域的深化3.3、…

【优选算法】——Leetcode——LCR 179. 查找总价格为目标值的两个商品

1.题目 2. 解法⼀&#xff08;暴⼒解法&#xff0c;会超时&#xff09;&#xff1a; 1.算法思路&#xff1a; 2.图解 3. 代码实现 3. 解法⼆&#xff08;双指针-对撞指针&#xff09;&#xff1a; 1.算法思路&#xff1a; 2.图解 3.代码实现 1.C语言 2…

【4089】基于小程序实现的互动打卡系统

作者主页&#xff1a;Java码库 主营内容&#xff1a;SpringBoot、Vue、SSM、HLMT、Jsp、PHP、Nodejs、Python、爬虫、数据可视化、小程序、安卓app等设计与开发。 收藏点赞不迷路 关注作者有好处 文末获取源码 技术选型 【后端】&#xff1a;Java 【框架】&#xff1a;spring…

数智结合,智慧合同让法务管理发挥内在价值

在当今这个信息化、数字化飞速发展的时代&#xff0c;数据已成为企业重要的战略资源。法务管理作为企业内部控制和风险防范的重要环节&#xff0c;其重要性不言而喻。然而&#xff0c;传统的法务管理模式往往存在效率低下、信息孤岛、反应迟缓等问题。在这样的背景下&#xff0…

【Ubuntu】Ubuntu删除文件夹和文件的命令

Ubuntu删除文件夹和文件的命令 rm -rf将文件夹下所有的内容都可以删除了

el-carousel走马灯页数回到第一页

我的走马灯是在一个弹窗里,包裹着一些button,切换到下一页时 关闭弹窗再打开弹窗还显示的是上次第二页位置 领导很不满意 1. 2.写在你打开弹窗或者关闭弹窗的位置 this.$refs.carousel && (this.$refs.carousel.activeIndex 0); 解释一下: this.$refs.carousel: thi…

电脑提示‘找不到msvcr110dll,无法继续执行代码’的解决方法,3分钟快速修复

不知道大家有没有遇到过这种情况&#xff0c;无端端电脑提示你找不到msvcr110dll,无法继续执行代码&#xff1f;当出现这个情况&#xff0c;证明你的某个程序就已经运行不了&#xff0c;你需要去修复这个错误&#xff0c;才能正常的运行程序&#xff0c;下面我们一起来详细的了…

纯血鸿蒙APP实战开发——Canvas实现模拟时钟案例

介绍 本示例介绍利用Canvas 和定时器实现模拟时钟场景&#xff0c;该案例多用于用户需要显示自定义模拟时钟的场景。 效果图预览 使用说明 无需任何操作&#xff0c;进入本案例页面后&#xff0c;所见即模拟时钟的展示。 实现思路 本例的的主要实现思路如下&#xff1a; …

Axure RP 9:卓越的交互式产品原型设计工具

Axure RP 9&#xff0c;作为一款备受欢迎的交互式产品原型设计工具&#xff0c;已经在全球范围内赢得了众多设计师和开发者的青睐。这款软件凭借其强大的功能和出色的用户体验&#xff0c;成为了产品原型设计领域的佼佼者。 Axure RP 9支持Mac和Windows两大操作系统&#xff0…

学会这些pytest-Allure常用特性allure.attach、allure.step、fixture、environment、categories

allure.attach allure.attach用于在测试报告中添加附件&#xff0c;补充测试结果。附件格式可以是txt、jpg等&#xff0c;附件内容通常是测试数据、截图等。 allure.attach提供了两种方法&#xff1a;allure.attach()&#xff0c;allure.attach.file() allure.attach() 作用…

flutter自定义日期选择器按日、按月、自定义开始、结束时间

导入包flutter_datetime_picker: 1.5.0 封装 import package:atui/jade/utils/JadeColors.dart; import package:flutter/cupertino.dart; import package:flutter/material.dart; import package:flutter_datetime_picker/flutter_datetime_picker.dart; import package:flut…

从开发角度理解漏洞成因(03)

文章目录 JS前端验证 - 文件上传设计浏览器禁用JS&#xff0c;前端绕过文件上传漏洞验证漏洞 Ajax 登录验证&#xff0c;状态回显&#xff0c;状态码设计修改返回包绕过登录验证 通过Ajax 传递数据进行购物验证设计1此漏洞也可以修改状态码绕过 持续更新中… 文章中代码资源已上…

运维自动化工具:Ansible 概念与模块详解

目录 前言 一、运维自动化工具有哪些 二、Ansible 概述 1、Ansible 概念 2、Ansible 特点 3、Ansible 工作流程 4、Ansible 架构 4.1 Ansible 组成 4.2 Ansible 命令执行来源 5、Ansible 的优缺点 三、Ansible 安装部署 1、环境部署 2、管理节点安装 Ansible 3、…

【如此简单!数据库入门系列】之无序不代表混乱 -- 堆文件

文章目录 前言堆文件链表实现页目录实现总结系列文章 前言 还记得上次遗留的问题吗&#xff1f; 以什么组织方式将数据保存在磁盘中&#xff1f; 今天我们接着讨论这个问题。 首先想一个问题&#xff1a;有一天&#xff0c;你开着自己心爱的大型SUV去超市购物。在停车场入口看…

roblox国际服游戏充值付款订阅Robux套装商城会员,roblox国际服虚拟信用卡充值教程

roblox是一款由Roblox公司开发的大型多人在线游戏创建平台&#xff0c;该平台允许用户设计自己的游戏、物品及衣服&#xff0c;以及游玩自己和其他开发者创建的各种不同类型的游戏。 没有账号注册一个账号&#xff0c;他支持多种平台授权登录&#xff0c;我这里直接选择注册一个…

2024蓝桥杯CTF writeUP--缺失的数据

压缩包的内容 里面有secret.txt文件&#xff0c;用ARCHPR工具套上字典&#xff0c;爆破压缩包密码。密码为pavilion 解压得到原图&#xff0c;并且有了加密后的图片&#xff0c;根据代码里的key和参数直接运行脚本解密水印图片&#xff1a; import cv2 import numpy as np imp…
最新文章