数据结构---树与二叉树

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当然，我可以为您提供关于树和二叉树的学习笔记，包括代码和例子。请看下面的内容：

1、 什么是树？

树是一种非线性数据结构，由节点（或称为顶点）和边组成。树中有一个特殊的节点称为根节点，其他节点通过边相连，形成层次结构。每个节点可以有零个或多个子节点。

树的特点

• 根节点：树中有一个根节点，是树的起始节点。
• 父节点和子节点：除了根节点外，每个节点都有一个父节点和零个或多个子节点。
• 层次结构：树形成层次结构，节点之间通过边相连。

树的例子

# 创建一个树
class TreeNode:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.children = []

# 构建树结构
root = TreeNode(1)
child1 = TreeNode(2)
child2 = TreeNode(3)
root.children = [child1, child2]

创建树

class TreeNode:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.children = []

# 创建树结构
root = TreeNode('A')
child1 = TreeNode('B')
child2 = TreeNode('C')
child3 = TreeNode('D')

root.children = [child1, child2, child3]

child1.children = [TreeNode('E'), TreeNode('F')]
child2.children = [TreeNode('G')]
child3.children = [TreeNode('H'), TreeNode('I')]

# 树结构示意图：
#        A
#      / | \
#     B  C  D
#    / \   / \
#   E   F G   H
#             \
#              I

树的遍历

前序遍历（Preorder Traversal）

前序遍历的顺序是：根节点 -> 左子树 -> 右子树

def preorder_traversal(node):
    if not node:
        return
    print(node.value)
    for child in node.children:
        preorder_traversal(child)

# 执行前序遍历
preorder_traversal(root)
# Output: A B E F C G D H I

后序遍历（Postorder Traversal）

后序遍历的顺序是：左子树 -> 右子树 -> 根节点

def postorder_traversal(node):
    if not node:
        return
    for child in node.children:
        postorder_traversal(child)
    print(node.value)

# 执行后序遍历
postorder_traversal(root)
# Output: E F B G C H I D A

层序遍历（Level Order Traversal）

层序遍历按层级顺序从上到下遍历树的节点

from collections import deque

def level_order_traversal(root):
    if not root:
        return
    queue = deque([root])
    while queue:
        node = queue.popleft()
        print(node.value)
        for child in node.children:
            queue.append(child)

# 执行层序遍历
level_order_traversal(root)
# Output: A B C D E F G H I

2、什么是二叉树？

二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。二叉树常用于实现搜索算法和排序算法。

二叉树的特点

• 左子节点和右子节点：每个节点最多有两个子节点，分别为左子节点和右子节点。
• 遍历方式：二叉树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

二叉树的例子

# 创建一个二叉树
class BinaryTreeNode:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.left = None
        self.right = None

# 构建二叉树结构
root = BinaryTreeNode(1)
root.left = BinaryTreeNode(2)
root.right = BinaryTreeNode(3)

🎉写在最后

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