資料結構和演算法(七)樹的基本概念

2021-09-25 21:43:58 字數 1704 閱讀 1454

接下來我們進入到樹和二叉樹的學習

1.樹的概念

樹是由乙個集合以及在該集合上定義的一種關係構成的。集合中的元素稱為樹的結點,所定義的關係稱為父子關係。

父子關係在樹的結點之間建立了乙個層次結構。

樹的結點包含了乙個資料元素及若干指向其子樹的若干分支。

在這種層次結構中有乙個結點具有特殊的地位,這個結點稱為該樹的根結點,或簡稱為樹根。

我們可以形式的給出樹的遞迴定義如下:

樹(tree)是n(n>=0)個結點的有限集,它包含以下幾種:

1)空樹(n=0)

2)非空樹(n>0)

例如: (a)是一課空樹,(b)是只有乙個根結點的樹,(c)是一棵有十個結點的樹,其中a是根

2.結點的度與樹的度

結點擁有的子樹的數目稱為該結點的度(degree)

度為0的結點稱為葉子結點或者終端結點

度不為0的結點稱為非終端結點或者分支結點,除根之外的分支結點稱為內部結點

樹內各結點的度的最大值稱為樹的度

3.結點的層次和樹的深度

結點的層次(level)從根開始定義,層次數為1的結點是根結點,其子樹的根的層次數為2

樹中結點的最大層次數稱為樹的深度或高度

父親、兒子、兄弟

父親(parent):乙個結點的直接前驅結點

兒子(child):乙個結點的直接後繼結點

兄弟(sibling):同乙個父親結點的其他結點

例如:結點a是結點b、c、d的父親,結點b、c、d是結點a的孩子

由於結點h、i、j有同乙個父結點d,因此它們互為兄弟

祖先、子孫、堂兄弟

結點的祖先是從根結點到該結點路徑上的所有結點

以某結點為根的樹中的任意結點都稱為該結點的子孫

父親在同一層次的結點互為堂兄弟

例如:結點k的祖先為e、b、a,結點b的子孫為e、f、k、l

k、l、m互為堂兄弟

4.有序樹、m叉樹、森林

如果將樹中結點的各子樹看成是從左至右是有次序的,則稱該樹為有序樹

若不考慮子樹的順序,則為無序樹

對於有序樹,我們可以明確的定義每個結點的第乙個孩子,第二個孩子等,直到最後乙個孩子

若不特別指明,我們討論的都是有序樹

樹中所有結點的最大度數為m的有序樹稱為m叉樹

森林(forest)是m(m>=0)棵互不相交的樹的集合,對樹中每個結點而言,其子樹的集合稱為森林

樹和森林的概念相近。刪去乙個樹的根,就得到乙個森林。反之加上乙個結點為樹根,森林就變為一棵樹

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