数据结构:JAVA 二叉树
迪丽瓦拉
2025-06-01 18:15:27
0

【本节目标】

1. 掌握树的基本概念

2. 掌握二叉树概念及特性

3. 掌握二叉树的基本操作

目录

1. 树型结构 

1.1 概念

1.2 概念(重要)

 1.3 树的表示形式(了解)

 2. 二叉树(重点)

2.1 概念

2.2 两种特殊的二叉树

2.3 二叉树的性质

2.4 二叉树的存储


1. 树型结构 

1.1 概念

树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。它具有以下的特点:有一个特殊的结点,称为根结点,根结点没有前驱结点 除根结点外,其余结点被分成M(M > 0)个互不相交的集合T1、T2、......、Tm,其中每一个集合 Ti (1 <= i <= m) 又是一棵与树类似的子树。每棵子树的根结点有且只有一个前驱,可以有0个或多个后继,树是递归定义的。

二叉树的基本形式: 

1.2 概念(重要)

 1.3 树的表示形式(了解)

树结构相对线性表就比较复杂了,要存储表示起来就比较麻烦了,实际中树有很多种表示方式,如:双亲表示法, 孩子表示法、孩子双亲表示法、孩子兄弟表示法等等。我们这里就简单的了解其中最常用的孩子兄弟表示法。

class Node {int value; // 树中存储的数据Node firstChild; // 第一个孩子引用Node nextBrother; // 下一个兄弟引用
}

 2. 二叉树(重点)

2.1 概念

一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合:

1. 或者为空

2. 或者是由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成。

 也就是说,只有度小于等于2才能被叫做二叉树。

从上图可以看出: 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:

2.2 两种特殊的二叉树

1. 满二叉树: 一棵二叉树,如果每层的结点数都达到最大值,则这棵二叉树就是满二叉树。也就是说,如果一棵 二叉树的层数为K,且结点总数是 ,则它就是满二叉树。

2. 完全二叉树: 完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,有n 个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从0至n-1的结点一一对应时称之为完 全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树。

满二叉树很好理解,完全二叉树就是从上至下,从左至右依次有元素,不能出现右边有元素但是左边没有元素的情况

2.3 二叉树的性质

1. 若规定根结点的层数为1,则一棵非空二叉树的第i层上最多有 (i>0)个结点

2. 若规定只有根结点的二叉树的深度为1,则深度为K的二叉树的最大结点数是 (k>=0)

3. 对任何一棵二叉树, 如果其叶结点个数为 n0, 度为2的非叶结点个数为 n2,则有n0=n2+1

4. 具有n个结点的完全二叉树的深度k为 上取整

5. 对于具有n个结点的完全二叉树,如果按照从上至下从左至右的顺序对所有节点从0开始编号,则对于序号为i 的结点有: 若i>0,双亲序号:(i-1)/2;i=0,i为根结点编号,无双亲结点 若2i+1

这样看性质是比较模糊的,我们通过几个简单的题目来理解:

1. 某二叉树共有 399 个结点,其中有 199 个度为 2 的结点,则该二叉树中的叶子结点数为:A 不存在这样的二叉树 B 200 C 198 D 199                         答案是B

2..在具有 2n 个结点的完全二叉树中,叶子结点个数为( B)

A. n    B .n+1  C .n-1  D .n/2

3.一个具有767个节点的完全二叉树,其叶子节点个数为()

A .383 B .384 C .385 D .386

 4.一棵完全二叉树的节点数为531个,那么这棵树的高度为( )

 A 11  B 10  C 8  D 12

2的9次方是512,531就是10次方,所以高度就是10

2.4 二叉树的存储

二叉树的存储结构分为:顺序存储和类似于链表的链式存储。

常见的存储方式有:

// 孩子表示法
class Node {
int val; // 数据域
Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树
Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树
}
// 孩子双亲表示法
class Node {
int val; // 数据域
Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树
Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树
Node parent; // 当前节点的根节点
}

具体的存储我们之后再讨论。我们在这主要讨论遍历。遍历是二叉树上最重要的操作之一,是二叉树上进行其它运算之基础。所谓遍历(Traversal)是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结 点均做一次且仅做一次访问。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题(比如:打印节点内容、节点内容加 1)。

 在遍历二叉树时,如果没有进行某种约定,每个人都按照自己的方式遍历,得出的结果就比较混乱,如果按照某种规则进行约定,则每个人对于同一棵树的遍历结果肯定是相同的。如果N代表根节点,L代表根节点的 左子树,R代表根节点的右子树,则根据遍历根节点的先后次序有以下遍历方式:

NLR:前序遍历(Preorder Traversal 先序遍历)——访问根结点--->根的左子树--->根的右子树。

LNR:中序遍历(Inorder Traversal)——根的左子树--->根节点--->根的右子树。

LRN:后序遍历(Postorder Traversal)——根的左子树--->根的右子树--->根节点。

相关内容

热门资讯

linux入门---制作进度条 了解缓冲区 我们首先来看看下面的操作: 我们首先创建了一个文件并在这个文件里面添加了...
C++ 机房预约系统(六):学... 8、 学生模块 8.1 学生子菜单、登录和注销 实现步骤: 在Student.cpp的...
A.机器学习入门算法(三):基... 机器学习算法(三):K近邻(k-nearest neigh...
数字温湿度传感器DHT11模块... 模块实例https://blog.csdn.net/qq_38393591/article/deta...
有限元三角形单元的等效节点力 文章目录前言一、重新复习一下有限元三角形单元的理论1、三角形单元的形函数(Nÿ...
Redis 所有支持的数据结构... Redis 是一种开源的基于键值对存储的 NoSQL 数据库,支持多种数据结构。以下是...
win下pytorch安装—c... 安装目录一、cuda安装1.1、cuda版本选择1.2、下载安装二、cudnn安装三、pytorch...
MySQL基础-多表查询 文章目录MySQL基础-多表查询一、案例及引入1、基础概念2、笛卡尔积的理解二、多表查询的分类1、等...
keil调试专题篇 调试的前提是需要连接调试器比如STLINK。 然后点击菜单或者快捷图标均可进入调试模式。 如果前面...
MATLAB | 全网最详细网... 一篇超超超长,超超超全面网络图绘制教程,本篇基本能讲清楚所有绘制要点&#...
IHome主页 - 让你的浏览... 随着互联网的发展,人们越来越离不开浏览器了。每天上班、学习、娱乐,浏览器...
TCP 协议 一、TCP 协议概念 TCP即传输控制协议(Transmission Control ...
营业执照的经营范围有哪些 营业执照的经营范围有哪些 经营范围是指企业可以从事的生产经营与服务项目,是进行公司注册...
C++ 可变体(variant... 一、可变体(variant) 基础用法 Union的问题: 无法知道当前使用的类型是什...
血压计语音芯片,电子医疗设备声... 语音电子血压计是带有语音提示功能的电子血压计,测量前至测量结果全程语音播报࿰...
MySQL OCP888题解0... 文章目录1、原题1.1、英文原题1.2、答案2、题目解析2.1、题干解析2.2、选项解析3、知识点3...
【2023-Pytorch-检... (肆十二想说的一些话)Yolo这个系列我们已经更新了大概一年的时间,现在基本的流程也走走通了,包含数...
实战项目:保险行业用户分类 这里写目录标题1、项目介绍1.1 行业背景1.2 数据介绍2、代码实现导入数据探索数据处理列标签名异...
记录--我在前端干工地(thr... 这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识,希望对大家有所帮助 前段时间接触了Th...
43 openEuler搭建A... 文章目录43 openEuler搭建Apache服务器-配置文件说明和管理模块43.1 配置文件说明...