【数据结构】树与森林(树的存储结构、森林与二叉树的转化、树与森林的遍历)

目录

  • 树和森林
    • 树的存储结构
      • 一、树的双亲表示法:
      • 二、树的孩子表示法
        • 方法一:定长结点的多重链表
        • 方法二:不定长结点的多重链表
        • 方法三:孩子单链表表示法
      • 三、树的二叉链表(孩子-兄弟)存储表示法
    • 森林与二叉树的转换
    • 树和森林的遍历
      • 先根(次序)遍历
      • 后根(次序)遍历(待补充)
      • 按层次遍历(待补充)

  1. 树与二叉树知识点文章: 【数据结构】树与二叉树(递归法先序、中序、后序、层次遍历二叉树、二叉树的建立以及求树高的方法)
  2. 二叉树遍历算法的应用: 【数据结构】树与二叉树遍历算法的应用(求叶子节点个数、求树高、复制二叉树、创建二叉树、二叉树存放表达式、交换二叉树每个结点的左右孩子)

树和森林

树的非顺序存储映像:

  1. 双亲表示法
  2. 孩子表示法
  3. 树的二叉链表(孩子-兄弟)存储表示法

树的存储结构

一、树的双亲表示法:

祖先(双亲)
定义:用一维数组存放树中的每一结点的值(data)和双亲位置(parent,逻辑关系)

特点:找祖先易,找子孙难
典型用例:并查集
在这里插入图片描述

//树的双亲表示法
#define MAX_TREE_SIZE 100
typedef struct PTNode {int data;int parent;  // 双亲位置
} PTNode;typedef struct {PTNode nodes[MAX_TREE_SIZE];int  r,n;//r为根节点的位置,n为树中结点的个数
} PTree;

说明:结点存放无顺序要求,根结点不一定存在第一个位置;每个数组元素对应树中一个结点,存放结点的值和双亲位置r—根结点位置,n—树中结点个数。

二、树的孩子表示法

树的孩子表示法:存放树中每个结点的信息、直接后继的地址。

根据结点直接后继的存放方式,分为:

  1. 定长结点的多重链表:每个结点按照树的度设置孩子指针的数量
  2. 不定长结点的多重链表:每个结点按照结点自身的度设置孩子指针的数量
  3. 孩子单链表:每个结点的孩子结点(直接后继)建一个单链表
方法一:定长结点的多重链表

树的孩子表示法:定长结点的多重链表
(典型:实现树的层次遍历)

定义:链表存放树中的每一结点的值(data)和孩子结点位置(child[i],第i个孩子指针,表示逻辑关系),每个结点的孩子指针的个数=树中孩子最多的结点的孩子个数=树的度.
在这里插入图片描述

1. 特点:结点的结构统一,若树的度为d,则点包含一个数据域,d个孩子指针域.

2. 缺点:空指针多,浪费空间

方法二:不定长结点的多重链表

树的孩子表示法–不定长结点的多重链表

定义:链表存放树中的每一结点的值(data)和孩子结点位置(child[i],逻辑关系),每个结点的孩子指针的个数=该结点的孩子个数=结点的度
在这里插入图片描述

树的度为d,该树的不定长结点的多重链表中结点结构有几种?
树的度为d=3,该树的不定长结点的多重链表中结点结构有4种
总结:树的度为d,该树的不定长结点的多重链表中结点结构有d+1种.
在这里插入图片描述

特点:结点的结构不统一,包含一个数据域,结点的度d, d个孩子指针域
缺点:操作较复杂

方法三:孩子单链表表示法

将每个结点的孩子结点拉成一个单链表
情况一:
结点C在孩子表示法中存了2次
一次出现在下标为2的数组元素中,该数组元素同时保存了C的孩子单链表的头指针。
一次出现在结点A的孩子单链表中。
数据元素存放多次更新操作比较麻烦,更新一个数据元素,所有保存该数据元素的地方均要更新,否则信息不一致

在这里插入图片描述

情况二:
节省存储空间方便更新操作和数据维护,每个数据元素只在数组中存放一次;
在孩子单链表中只存放这个孩子在数组中的位置
如下图所示:
结点A的孩子单链表中第一个孩子结点是下标为1的数组元素(B),第二个孩子是下标为2的数组元素(C),第三个孩子是下标为3的数组元素(D)。
在这里插入图片描述

若既要找子孙,又要找祖先,可将孩子单链表和双亲表示法结合在一起每个数组元素的data域存放数据元素的值,pa域存放双亲结点在数组中的位置,firstchild存其孩子单链表的头指针。

typedef struct CTNode{ int child;struct CTNode *next;} *ChildPtr;//数组元素类型:
typedef struct{ ElemType  data; ChildPtr firstchild;
//孩子单链表的头指针
} CTBox;//树:
typedef struct{CTBox nodes[MAX_TREE_SIZE]; int  n,r;
// 树的结点数和根结点的位置
} CTree;

三、树的二叉链表(孩子-兄弟)存储表示法

[fc,data,nb]
在这里插入图片描述

typedef structCSNode{ElemType data;structCSNode*fc, *nb;
}CSNode, *CSTree;

树中每个结点三部分:
数据域(data),长子指针域(fc),
右邻兄弟指针域(nb)

树和二叉树的转换
• 树以孩子兄弟表示法存,相当于将树转换成二叉树,但此二叉树根结点无右子树
• 好处:借助二叉树的操作实现树的操作

森林与二叉树的转换

⮚ 树采用二叉链表(孩子-兄弟)存储表示法,转换成二叉树
⮚ 森林由多棵树组成: F = ( T 1 , T 2 , … , T n ) F = ( T1, T2, …, Tn ) F=(T1,T2,,Tn); 将其每棵树转换成二叉树 B T 1 , B T 2 , … , B T n BT₁, BT₂, …, BTn BT1,BT2,,BTn;
⮚ 每棵二叉树BT的根的右子树皆为空树,从BTn开始依次将其根结点链为前一棵二叉树的根的右孩子
⮚ 将森林转换成一棵二叉树,森林的操作可借助二叉树的操作完成

森林和二叉树的转换
• 森林以孩子兄弟表示法存,相当于将森林转换成二叉树
• 好处:借助二叉树的操作实现森林的操作

树和森林的遍历

■ 树的遍历可有三条搜索路径:
⮚ 先根(次序)遍历:若树不空,则先访问根结点,然后依次先根遍历各棵子树。
⮚ 后根(次序)遍历:若树不空,则先依次后根遍历各棵子树,然后访问根结点。
⮚ 按层次遍历:若树不空,则自上而下自左至右访问树中每个结点。
在这里插入图片描述

[fc,data,nb]

typedef structCSNode{int data;structCSNode*fc, *nb;
}CSNode, *CSTree;

树中每个结点三部分:数据域(data),长子指针域(fc),右邻兄弟指针域(nb)

先根(次序)遍历

对应二叉树的先序

//树的孩子兄弟表示法
typedef structCSNode{ElemType data;structCSNode*fc, *nb;
}CSNode, *CSTree;//二叉树的二叉链表表示法
typedef struct BiTNode {ElemType  data;struct BiTNode *lchild, *rchild;
} BiTNode, *BiTree;void PreorderTraverse(CSTree T){SeqStack s ;	s.top=-1; p = T;while(p){while(p){printf(%c”,p->data);if(p->nb)if(s.top==MAX-1) exit (0);else s.data[++s.top]=p->nb;p =p->fc;}if (s.top!=-1) p=s.data[s.top--];}
}

后根(次序)遍历(待补充)

对应二叉树的中序

按层次遍历(待补充)

叶子结点
判断是否为子孩子 fc是否为空
p->fc == NULL

森林由三部分构成:
1.森林中第一棵树的根结点;
2.森林中第一棵树的子树森林;
3.森林中其它树构成的森林。

  1. 后根(次序)遍历与对应的二叉树的中序遍历相同
  2. 先根(次序)遍历与对应的二叉树的先序遍历相同
  3. 森林的先序遍历—对应二叉树的先序遍历
  4. 森林的中序遍历—对应二叉树的中序遍历

感谢阅读!!!

  1. 树与二叉树知识点文章: 【数据结构】树与二叉树(递归法先序、中序、后序、层次遍历二叉树、二叉树的建立以及求树高的方法)
  2. 二叉树遍历算法的应用: 【数据结构】树与二叉树遍历算法的应用(求叶子节点个数、求树高、复制二叉树、创建二叉树、二叉树存放表达式、交换二叉树每个结点的左右孩子)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/806173.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

uni-app实现分页--(1)准备工作,首页下拉触底加载更多

实现流程如下: 分析:需要在滚动容器中添加滚动触底,在猜你喜欢中获取数据。难点:如何在父页面调用子组件内的方法。父组件中用ref,并定义组件实例类型,子组件中暴露方法 具体代码如下: 1.在父组件中添加…

计算机视觉——基于深度学习UNet实现的复杂背景文档二值化算法实现与模型训练

1. 引言 阈值分割可以被视为一个分类问题,通常涉及两个类别,这也是为什么阈值分割也被称为二值化。对于文档图像,我们期望阈值算法能够正确地将墨水分类为黑色,将纸张分类为白色,从而得到二值化图像。对于数字灰度图像…

【产品】ANET智能通信管理机 物联网网关 电力监控/能耗监测/能源管理系统

产品概述 本系列智能通信管理机是一款采用嵌入式硬件计算机平台,具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口,用于将一个目标区域内所有的智能监控/保护装置的通信数据整理汇总后,实时上传主站系统,完成遥信、遥测等能源数据…

【实战解析】YOLOv9全流程训练至优化终极指南

【实战解析】YOLOv9全流程训练至优化终极指南 0.引言1.环境准备2.数据预处理(1)数据准备(2)按比例划分数据集(3)xml转txt脚本(4)配置文件 3.模型训练(1)单GPU…

打开游戏缺少dll文件怎么办,dll文件一键修复方法

在我们日常操作电脑,经常会遇到各种各样的问题。比如想玩一会游戏的时候,电脑屏幕上却赫然弹出一则令人颇为扫兴的提示:“打开游戏缺少dll文件”。这个问题可能会让我们感到困惑和沮丧,但是幸运的是,有很多方法可以帮助…

电压继电器SRMUVS-220VAC-2H2D 导轨安装 JOSEF约瑟

系列型号: SRMUVS-58VAC-2H欠电压监视继电器;SRMUVS-100VAC-2H欠电压监视继电器; SRMUVS-110VAC-2H欠电压监视继电器;SRMUVS-220VAC-2H欠电压监视继电器; SRMUVS-58VAC-2H2D欠电压监视继电器;SRMUVS-100…

数据仓库与数据挖掘(第三版)陈文伟思维导图1-5章作业

第一章 概述 8.基于数据仓库的决策支持系统与传统决策支持系统有哪些区别? 决策支持系统经历了4个阶段。 1.基本决策支持系统 是在运筹学单模型辅助决策的基础上发展起来的,以模型库系统为核心,以多模型和数据库的组合形成方案辅助决策。 它…

如何监控容器或K8s中的OpenSearch

概述 当前 OpenSearch 使用的越来越多, 但是 OpenSearch 生态还不尽完善. 针对如下情况: 监控容器化或运行在 K8s 中的 OpenSearch 我查了下, 官方还没有提供完备的方案. 这里如何监控 K8s 中的 OpenSearch, 包括安装 exporter 插件、采集、展示全环节。 OpenSearch 简介…

2017NOIP普及组真题 4. 跳房子

线上OJ: 一本通:http://ybt.ssoier.cn:8088/problem_show.php?pid1417\ 核心思想 首先、本题中提到 “ 至少 要花多少金币改造机器人,能获得 至少 k分 ”。看到这样的话语,基本可以考虑要使用 二分答案。 那么,本题中…

用vue3写一个AI聊天室

效果图如下&#xff1a; 1、页面布局&#xff1a; <template><div class"body" style"background-color: rgb(244, 245, 248); height: 730px"><div class"container"><div class"right"><div class"…

如何用electron(vue)搜索电脑本地wifi

对于搜索本地 WiFi 网络&#xff0c;可以使用 Electron 结合 Node.js 来编写一个简单的应用程序。 以下是一个基本的示例&#xff0c;它使用 Node.js 的 wifi 模块来搜索并列出附近的 WiFi 网络&#xff1a; 首先&#xff0c;确保你已经安装了 Node.js 和 Electron。 然后&am…

数据结构——线性表(链式存储结构)

语言&#xff1a;C语言软件&#xff1a;Visual Studio 2022笔记书籍&#xff1a;数据结构——用C语言描述如有错误&#xff0c;感谢指正。若有侵权请联系博主 一、线性表的逻辑结构 线性表是n个类型相同的数据元素的有限序列&#xff0c;对n>0&#xff0c;除第一元素无直接…

蓝桥杯刷题 二分-[2145]求阶乘(C++)

问题描述 满足 N! 的末尾恰好有 K 个 0 的最小的 N 是多少? 如果这样的 N 不存在输出 −1。 输入格式 一个整数 K。 输出格式 一个整数代表答案。 样例输入 2 样例输出 10 评测用例规模与约定 对于 30% 的数据&#xff0c;1 ≤ K ≤ 10的6次方 对于 100% 的数据&…

结合 tensorflow.js 、opencv.js 与 Ant Design 创建美观且高性能的人脸动捕组件并发布到InsCode

系列文章目录 如何在前端项目中使用opencv.js | opencv.js入门如何使用tensorflow.js实现面部特征点检测tensorflow.js 如何从 public 路径加载人脸特征点检测模型tensorflow.js 如何使用opencv.js通过面部特征点估算脸部姿态并绘制示意图tensorflow.js 使用 opencv.js 将人脸…

uniapp:聊天消息列表(好友列表+私人单聊)支持App、H5、小程序

&#x1f3ac; 江城开朗的豌豆&#xff1a;个人主页 &#x1f525; 个人专栏 :《 VUE 》 《 javaScript 》 &#x1f4dd; 个人网站 :《 江城开朗的豌豆&#x1fadb; 》 ⛺️ 生活的理想&#xff0c;就是为了理想的生活 ! 目录 ⭐ 文章简介&#xff08;效果图展示&#xff…

2024-04-10 Linux gzip 和 gunzip 命令,gzip 压缩的文件通常比原始文件小得多。

一、gzip 是 Linux 系统中用于压缩文件的命令&#xff0c;它通常用于将单个文件压缩成 .gz 格式的文件。gzip 压缩的文件通常比原始文件小得多&#xff0c;因此它在节省磁盘空间和减少文件传输时间方面非常有用。 gzip 命令的基本语法如下&#xff1a; gzip [选项] [文件]复制…

Vue3学习01 Vue3核心语法

Vue3学习 1. Vue3新的特性 2. 创建Vue3工程2.1 基于 vue-cli 创建项目文件说明 2.2 基于 vite 创建具体操作项目文件说明 2.3 简单案例(vite) 3. Vue3核心语法3.1 OptionsAPI 与 CompositionAPIOptions API 弊端Composition API 优势 ⭐3.2 setup小案例setup返回值setup 与 Opt…

ssm038汽车养护管理系统+jsp

汽车养护管理系统设计与实现 摘 要 现代经济快节奏发展以及不断完善升级的信息化技术&#xff0c;让传统数据信息的管理升级为软件存储&#xff0c;归纳&#xff0c;集中处理数据信息的管理方式。本汽车养护管理系统就是在这样的大环境下诞生&#xff0c;其可以帮助管理者在短…

保姆级教程带你实现HarmonyOS手语猜一猜元服务(二)

由于文章篇幅较长&#xff0c;共分为了三篇发布&#xff1a; 保姆级教程带你实现HarmonyOS手语猜一猜元服务&#xff08;一&#xff09; 保姆级教程带你实现HarmonyOS手语猜一猜元服务&#xff08;二&#xff09; 保姆级教程带你实现HarmonyOS手语猜一猜元服务&#xff08;三&…

微信小程序页面交互综合练习 (重点:解决“setData of undefined”报错问题)

一、写一个注册表单&#xff0c;点击“注册”按钮将用户输入的数据带到服务器&#xff0c;并且能在控制台显示参数。 &#xff08;1&#xff09;首先&#xff0c;我需要在vscode里面创建一个简易的node.js服务器 //第一步:引入http模块 var http require(http); //第二步:创建…