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Java数据结构和算法(一)树

时间:2018-12-09 12:18:06      阅读:267      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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Java数据结构和算法(一)树

前面讲到的链表、栈和队列都是一对一的线性结构,这节讲一对多的线性结构 - 树。「一对多」就是指一个元素只能有一个前驱,但可以有多个后继。

一、树

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  • 度(Degree) :节点拥有的子树数。树的度是树中各个节点度的最大值。
  • 节点 :度为 0 的节点称为叶节点(Leaf)或终端节点。度不为 0 的节点称为分支节点。除根节点外,分支节点也被称为内部节点。
  • 节点关系 :节点的子树的根称为该节点的孩子(Child)。该结点称为孩子的双亲或父结点。同一个双亲的孩子之间互称为兄弟。
  • 节点的层次 :从根开始定义起,根为第一层,根的孩子为第二层。双亲在同一层的节点互为堂兄弟。树中节点的最大层次称为树的深度(Depth)或高度。
  • 有序树 :如果将树中节点的各个子树看成从左到右是有次序的,不能互换的,则称该树为有序树,否则称为无序树。
  • 森林 :m(m>=0)棵互不相交的树的集合。

二、二叉树

二叉树(Binary Tree)是树的特殊一种,具有如下特点:1、每个结点最多有两颗子树,结点的度最大为 2 ;2、左子树和右子树是有顺序的,次序不能颠倒;3、即使某结点只有一个子树,也要区分左右子树。

2.1 斜树

所有的结点都只有左子树(左斜树),或者只有右子树(右斜树)。这就是斜树,应用较少。

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2.2 满二叉树

所有的分支结点都存在左子树和右子树,并且所有的叶子结点都在同一层上,这样就是满二叉树。就是完美圆满的意思,关键在于树的平衡。

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根据满二叉树的定义,得到其特点为:

  1. 叶子只能出现在最下一层。
  2. 非叶子结点度一定是 2。
  3. 在同样深度的二叉树中,满二叉树的结点个数最多,叶子树最多。

2.3 完全二叉树

对一棵具有 n 个结点的二叉树按层序排号,如果编号为 i 的结点与同样深度的满二叉树编号为 i 结点在二叉树中位置完全相同,就是完全二叉树。满二叉树必须是完全二叉树,反过来不一定成立。

其中关键点是按层序编号,然后对应查找。

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上图就是一个完全二叉树。

结合完全二叉树定义得到其特点:

  1. 叶子结点只能出现在最下一层(满二叉树继承而来)
  2. 最下层叶子结点一定集中在左 部连续位置。
  3. 倒数第二层,如有叶子节点,一定出现在右部连续位置。
  4. 同样结点树的二叉树,完全二叉树的深度最小(满二叉树也是对的)。

2.4 平衡二叉树

平衡二叉树又被称为 AVL 树(区别于AVL算法),它是一棵二叉排序树,且具有以下性质:

  1. 它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树
  2. 非叶子节值大于左边子节点、小于右边子节点;
  3. 没有值相等重复的节点;

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每天用心记录一点点。内容也许不重要,但习惯很重要!

Java数据结构和算法(一)树

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