常见的树以及树的应用场景

宏观角度树主要分为:有序树和无序树

无序树:严格来讲,因为无序树不便查找的特性,所以在我们日常生产过程中应用场景非常有限,所以在此不作为我们今天的讲解重点。

有序树

常见的有序树

哈夫曼树

俗称霍夫曼树或者最优二叉树。

常见的树以及树的应用场景_第1张图片

应用场景:哈夫曼树的应用很广.
1.哈夫曼编码就是其在电讯通信中的应用之一,在电讯通信业务中,通常用二进制编码来表示字母或其他字符,并用这样的编码来表示字符序列。
2.广泛地用于数据文件压缩的十分有效的编码方法,其压缩率通常在20%~90%之间。

完全二叉树

对于一颗二叉树,假设其深度为d(d>1)。除了第d层外,其它各层的节点数目均已达最大值,且第d层所有节点从左向右连续地紧密排列,这样的二叉树被称为完全二叉树

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满二叉树

是所有叶节点都在最底层的完全二叉树

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平衡二叉树(AVL树)

当且仅当任何节点的两棵子树的高度差不大于1的二叉树

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排序二叉树(二叉查找树(英语:Binary Search Tree),也称二叉搜索树、有序二叉树)

排序二叉树(BST)的要求:
1.若左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值
2.若右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值
3.左、右子树也分别为二叉排序树

排序二叉树是MySQL数据库索引的数据结构

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树的应用场景

  1. xml,html等,那么编写这些东西的解析器的时候,不可避免用到树,示例:
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  2. 文件系统的目录结构
    Linux操作系统就应用了文件目录树,目录树的起点是根目录,Linux文件系统中每一文件在此目录树中的文件名都是独一无二的,因为其包含从根目录开始的完整路径。
  3. MySQL数据库索引
    MySQL数据库生成索引的数据结构,就是应用了排序二叉树也称为搜索二叉树中的B+树。
  4. 路由协议也是使用了树的算法
    例如:STP生成树协议,确保网络中没有环路;SPF最优树协议,不仅确保没有环路,还保障网络路径最优即:网络路径代价最小。
  5. 数据文件压缩
    典型代表:哈夫曼树也称为最优二叉树。
    应用场景:哈夫曼树的应用很广.
    1.哈夫曼编码就是其在电讯通信中的应用之一,在电讯通信业务中,通常用二进制编码来表示字母或其他字符,并用这样的编码来表示字符序列。
    2.广泛地用于数据文件压缩的十分有效的编码方法,其压缩率通常在20%~90%之间。
  6. 深度优先搜索算法(英语:Depth-First-Search,简称DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。 沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分支。
  7. 红黑树
    示例:linux中进程的调度用的是红黑树。
扩展:
  1. 红黑树往往出现由于树的深度过大而造成磁盘IO读写过于频繁,进而导致效率低下的情况。

在数据较小,可以完全放到内存中时,红黑树的时间复杂度比B树低。
数据量较大,外存中占主要部分时,B树因其读磁盘次数少,而具有更快的速度。

  1. mysql为什么使用B+树作为索引而不使用B树???

B+树相对B树的优点:
①B+树的所有Data域在叶子节点,一般来说都会进行一个优化,就是将所有的叶子节点用指针串联起来,遍历叶子节点就能获取全部数据,这样就能进行区间访问了。
②IO一次读数据是从磁盘上读的,磁盘容量是固定的,取数据量大小是固定的,非叶子节点不存储数据,节点小,磁盘IO次数就少。

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