树和二叉树

树和二叉树

节点的度:子节点的个数
树的度:所有节点的度的最大度
叶子结点:度为0的节点
分支节点:度不为0的节点
内部节点:除去叶子节点和根节点(分支节点减去根节点)
树的节点个数=所有节点的度之和+1
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树的节点个数=3+3+2+1=9
度为0的节点个数=9-2-1=6

树与二叉树的转换
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方法一:
树是任意节点的子节点作为二叉树的左节点,兄弟节点作为树的右节点
树和二叉树_第1张图片
方法二:
删除所有节点的非左节点的连线,把兄弟节点连接起来
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二叉树的遍历

树和二叉树_第2张图片
前序:根左右(ABC) 中序:左根右(BAC) 后续:左右根(BCA)

树和二叉树_第3张图片

查找二叉树(二叉排序树)

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  1. 查找树的左,右子树个是一颗查找树
  2. 若左子树非空,则左子树的每个节点的值都小于根节点的值
  3. 若右子树非空,则右子树的每个节点的值都大于根节点的值
    查找二叉树基本操作
  4. 查询
    从根节点开始如果查找的数小于根节点的值则向左查询,如果查找的数大于根节点的值则向右查询
  5. 插入
    如果插入的数值已经存在二叉树中则不插入。如果二叉树为空树则以新节点为查找二叉树。将要插入节点的键值与插入后的父节点的键值进行比较,就能确定新插入的节点是父节点的左子节点还是右子节点,并进行相应的插入
  6. 删除
    ① 如果删除的节点是叶子节点,直接删除。②如果删除节点存在一个子节点,将删除节点的子节点与删除节点的父节点直接连接,然后删除节点。如果删除节点存在两个子节点,在其左树上用中序遍历寻找关键值最大的节点s,用节点s的值代替要删除的节点的值,然后删除节点s,节点s必须属于上述①,②情况之一

哈夫曼树(最优二叉树)

树的路径长度:每个节点的路径长度之和
权:节点值
带权路径长度:节点的权*节点的路径
树的带权路径长度(树的代价):树中所有叶结点的带权路径长度之和
构建哈夫曼树:
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第一步:选择最小的两个节点(2,3)构造成成一个树
树和二叉树_第4张图片
第二步:将构造出来树的父节点5当做一个数放入集合中

树和二叉树_第5张图片
第三步:再从集合中选择两个最小权(5,6)构造成一个数
树和二叉树_第6张图片
第四步:
树和二叉树_第7张图片
第五步:
树和二叉树_第8张图片
第六步:
树和二叉树_第9张图片
第七步:
树和二叉树_第10张图片
第八步:
树和二叉树_第11张图片

哈夫曼编码:左边为0,右边为1

树和二叉树_第12张图片
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例题:
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树和二叉树_第13张图片
91+72+53+23=44
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N0:叶子节点数
N2:度为2的节点数
N0=N2+1
节点总数为9 则9= N0+ N2= (N2+1)+N2 则N2=4,N0=5

线索二叉树

树和二叉树_第14张图片
树和二叉树_第15张图片

平衡二叉树

定义:1.可以是一棵空树2.任意节点的左右节点深度相差不超过1
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构建平衡二叉树:
选取一组数据分别为2,1,0,3,4,5,6,9,8,7的10个结点来构造平衡二叉树

  1. 首先数据为2的结点作为根结点插入,接着插入1,仍是平衡的,再插入0是,2的平衡因子变为2,此时出现了不平衡,因此需要进行调整,最低不平衡结点为2,属于LL型

树和二叉树_第16张图片
2. 接着插入3,是平衡的,再插入4,此时出现了不平衡,结点 1 和 2 的平衡因子都为 -2,结点2为最低不平衡结点,属于RR型
树和二叉树_第17张图片
3. 接着插入5,此时结点 1 的平衡因子为 -2,导致不平衡,结点1为最低不平衡结点,属于RR型
树和二叉树_第18张图片
4. 接着插入6,此时结点4的平衡因子为 -2,导致不平衡,结点4为最低不平衡结点,属于RR型
树和二叉树_第19张图片
5. 接着插入9,是平衡的,再插入8,此时结点 3、5、6 的平衡因子都为 -2,导致不平衡,结点6为最低不平衡结点,属于RL型
树和二叉树_第20张图片
6. 插入7,此时结点3、5的平衡因子为 -2,导致不平衡,最低不平衡结点为5,属于RL型
树和二叉树_第21张图片

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