【408考点之数据结构】树的基本概念

树的基本概念

树是一种重要的非线性数据结构,在计算机科学和许多实际应用中具有广泛的应用。树的基本概念包括树的定义、基本术语、树的性质和树的类型等。

一、树的定义

树(Tree)是n(n≥0)个节点的有限集合。对于任意一个非空树:

  1. 有且仅有一个称为根(Root)的节点。
  2. 当n>1时,其余节点可分为m(m>0)个互不相交的有限集合T1,T2,...,Tm,每一个集合本身又是一棵树,称为根的子树(Subtree)。
二、树的基本术语
  1. 节点(Node):树的基本单位,包含一个数据元素及若干指向其子节点的分支。
  2. 根节点(Root):树的顶端节点,没有父节点。
  3. 叶节点(Leaf):没有子节点的节点。
  4. 内部节点(Internal Node):至少有一个子节点的节点。
  5. 子节点(Child)和父节点(Parent):节点的直接下属节点称为子节点,直接上属节点称为父节点。
  6. 兄弟节点(Sibling):具有相同父节点的节点互为兄弟。
  7. 路径(Path):从一个节点到另一个节点经过的节点序列。
  8. 树的度(Degree):树中节点的最大度数。
  9. 节点的度(Degree of a Node):节点的子树个数。
  10. 层次(Level):节点所在的层次,从根开始定义,根为第1层,根的子节点为第2层,依次类推。
  11. 树的深度(Depth)或高度(Height):树中节点的最大层次。
三、树的性质
  1. 性质1:在非空树中,n个节点共有n-1条边。
  2. 性质2:度为m的树中,第i层最多有m^(i-1)个节点(i≥1)。
  3. 性质3:深度为h的m叉树最多有(m^h - 1)/(m - 1)个节点(m > 1)。
  4. 性质4:具有n个节点的完全二叉树的深度为⌊log₂n⌋ + 1。
  5. 性质5:n个节点的树至少有⌈log₂(n + 1)⌉层。
四、树的类型
  1. 二叉树(Binary Tree):每个节点最多有两个子树的树结构。二叉树常用于实现堆、二叉搜索树、平衡树等。
  2. 完全二叉树(Complete Binary Tree):除了最后一层外,所有层的节点都达到最大值,且最后一层的节点都在左侧。
  3. 满二叉树(Full Binary Tree):每个节点要么是叶子节点,要么有两个子节点。
  4. 平衡二叉树(Balanced Binary Tree):任何节点的两个子树的高度差不超过1的二叉树。
  5. 二叉搜索树(Binary Search Tree):左子树所有节点的值小于根节点的值,右子树所有节点的值大于根节点的值。
  6. 森林(Forest):m(m≥0)棵互不相交的树的集合。
相关推荐
8Qi81 小时前
LeetCode 75:颜色分类(荷兰国旗问题)—— Java 题解 ✅
java·算法·leetcode·指针·排序
888CC++3 小时前
如何在 C 语言中进行程序调试?
前端·javascript·算法
pluviophile_s4 小时前
数据结构:第2讲:线性表
数据结构·笔记
(●—●)橘子……4 小时前
力扣第503场周赛练习理解
python·学习·算法·leetcode·职场和发展·周赛
明志数科6 小时前
4D时序标注技术详解:让机器人理解连续动作的数据基础
java·算法·机器人
KaMeidebaby6 小时前
卡梅德生物技术快报|原核表达系统工艺优化:包涵体重折叠 + 分子筛纯化实现功能 RBD 高效制备,附全参数配置
前端·人工智能·算法·数据挖掘·数据分析
无限码力7 小时前
携程0510笔试真题【单数组交换】
算法·携程笔试·携程笔试真题·携程0510笔试真题
Love_云宝儿7 小时前
WKT数据示例并与GeoJSON数据对比
数据结构·gis
BlockWay8 小时前
WEEX Labs 周度观察:微软-OpenAI 合作调整与AI 多云趋势
大数据·人工智能·算法·安全·microsoft