【数据结构初阶】二叉树与堆(一)

文章目录

一、树的基础概念

1、节点与度数

节点分为叶节点与分支节点

  • 度数:其子节点的个数
  • 叶节点:无子节点,即节点度数为0
  • 分支节点:度数不为0的节点

2、树的度与高度

  • 树的度:节点中度数最大的度数为树的度
  • 树的高度(深度):树的最大层次

3、引入:数组下标为何从0开始

答:迫于无奈,方便计算。

已知:数组名=数组首元素的地址

且 ai = *( a+i )

若下标从1开始,那么首元素 = *( a+1 )该式显然不成立。

4、祖先节点

从我这个节点往上这条路径的节点均为我的祖先节点。

5、树是递归定义的

一个树可分为根和子树(度>=0)。

6、树与非树的区别

树:

  1. 子树间不相交
  2. 除根节点外,每个节点有且仅有一个母(父)节点

非树:子树间相交。

7、代码表示

存储方法:左孩子右兄弟模型(链表)

c 复制代码
struct TreeNode
{
	int val;
	struct TreeNode* LeftChild;
	struct TreeNode* RightSister;
};

二、二叉树

1、定义:树的每个节点的度数最大为2

2、代码模型:左孩子右孩子(可参考左孩子右兄弟模型)

2.1、满二叉树

1、定义:每一层都是满的(2个节点),叶子只在最后一层。

2、第 k 层有 2^(k-1)个节点

总节点个数:2^k - 1

2.2、完全二叉树

1、定义:设二叉树的高度为k,其前k-1层都是满的,最后一层不满且从左到右必须是连续的。

2、满二叉树是特殊的完全二叉树。

2.3、完全二叉树的存储

物理结构:在内存中以数组的形式存储。

原理:在内存中存储以数组的形式,已知一个父节点,则它的后两个数据一定是它的子节点。

  • 1、局限

    只适用于完全/满二叉树,对非完全也可以,但存在很大的空间浪费。

  • 2、优点

    便于访问母(父)子关系

    已知父节点下标为 i

    则 左孩子下标为 2 * i+1, 右孩子下标为 2*i+2

    已知一个子节点的下标为 j

    1、j 为奇数时,为左孩子,父下标为 (j -1)/2

    2、j 为偶数时,为右孩子,父下标为 (j -2)/2

    但在C语言中,除后取整

    故可直接写为 (j -1)/2

三、堆

注:

1、堆是一个完全二叉树(可用数组存储)

2、C语言中的堆、栈是内存的划分,与数据结构中的堆(二叉树)、栈(后进先出)不一样

大堆:任何一个父节点都大于等于其子节点

小堆:任何一个父节点都小于等于其子节点

3、特点

可以直接得到极值。大堆:根是极大值,小堆:根是极小值。

相关推荐
十二2 小时前
【洛谷题解】P1115 最大子段和(前缀和 + 维护最小前缀)
数据结构·c++·算法·蓝桥杯
2501_933923253 小时前
双指针算法:移动零+复写零(Java)
数据结构·算法·双指针
杨逢昌工厂6S管理3 小时前
127-钣金产线6S改善后总反弹?杨逢昌一线现场诊断笔记:反弹背后的熵增机理与基准化治理
经验分享·笔记·职场和发展·学习方法
Aurorar0rua4 小时前
CS50 x 2024 Notes Python - 02
开发语言·python·学习方法
小莞尔4 小时前
【51单片机】【protues仿真】基于51单片机超声波测距仪系统
c语言·单片机·嵌入式硬件·物联网·51单片机
打螺丝的小李4 小时前
企业已经上了ERP和MES,还需不需要再单独上一套QMS?
其他
迪康Defender5 小时前
端点安全选型观察:一体化平台与传统 EDR 的场景差异
运维·经验分享·安全·自动化·学习方法·远程工作·安全架构
果壳science5 小时前
关于光子、量子猜想
笔记·科技·学习·创业创新·学习方法
学逆向的5 小时前
C 宏函数
c语言·开发语言·网络安全
Code_Solitude5 小时前
C语言:指针题型总结
c语言·开发语言