Binary Trees

1. Definiation

What is Binary Trees?

Collection of node (n>=0) and in which no node can have more than two children.

或为空集,或为有一个根节点和两棵互不相交的二叉树组成

左子树与右子树是有顺序的,不能颠倒

即使是只有一颗子树也要分清是左子树还是右子树

2. property

(1)  若二叉树的层次从1开始,则在二叉树的第i 层最多有2^(i-1)个结点;

(2)高度为k 的二叉树最多有2^k-1个结点;

(3)对任一棵二叉树,如果其叶结点个数为n0,度为2的非叶结点个数为n2,则有   n0=n2+1;

(4)具有n个结点的完全二叉树的高度为[logn]+1

(5)Binary Trees

3. 特殊的二叉树

(1)斜树

一波流,要么往左斜,要么往右斜

Binary Trees

(2)满二叉树

一颗深度为k且有2^k-1个节点

Binary Trees

叶子只能出现在最后一层

(3)完全二叉树

对一颗有n个节点的二叉树编号,如果编号为i的节点与满二叉树的节点编号相同,则这棵树称为完全二叉树

Binary Trees

最下层叶子节点一定集中在左部连续

if倒数第二层有叶子节点,则一定在右部连续。

if结点度为一,则一定只有左孩子

同样结点的二叉树,完全二叉树深度是最小的

满二叉树一定是完全二叉树

4、二叉树的储存结构

(1)顺序储存二叉树

完全二叉树

层序遍历,可以用数组表示逻辑结构

Binary Trees

一般二叉树

不存在的结点就用^表示

但如果是斜树呢?

Binary Trees

显然浪费太多的空间

要考虑用链式存储结构

(2)链式储存二叉树

二叉树最多有两个孩子,设计一个数据域和两个指针域,叫做二叉链表

Binary Trees

template<typename Object>
struct bitTree
{
Object data;
bitTree<Object>*lchild, rchild;
};

Binary Trees

5、遍历

What is  遍历?

二叉树的遍历(traversing binary tree)从根结点出发,按照某种次序依次访问二叉树中所有结点,使得每个结点有且只被访问一次。

前序遍历:

若二叉树为空,则空操作返回,否则先访问根结点,然后前序遍历左子树,再前序遍历右子树。

Binary Trees

中序遍历

若树为空,则空操作返回,否则从根结点开始(注并不是先访问根结点),中序遍历根结点的左子树,然后访问根结点,最后中序遍历右子树

Binary Trees

后序遍历

若树为空,则空操作返回,否则从左到右线叶子后结点的方式遍历访问左右子树,最后访问根结点

Binary Trees

层序遍历

一层一层遍历

6、二叉树的建立与遍历算法

//建立二叉树,并输出每个字符所在层数
#include<iostream>
using namespace std; typedef struct BitNode
{
char data;
struct BitNode *lchild, *rchild;
}BitNode, *BitTree; //创建一棵二叉树,约定用户遵照前序遍历的方式遍历
void CreateBitTree(BitTree *T)
{
char c;
cin>>c; if(c=='-')
{
*T=NULL;
}
else
{
*T=new BitNode();
(*T)->data=c;
CreateBitTree(&((*T)->lchild));
CreateBitTree(&(*T)->rchild));
} } //访问二叉树结点的具体操作
void visit(char data, int level)
{
cout<<data<<" in "<< level << endl;
} //前序遍历二叉树
void PreOrderTraversal(BitTree T, int level)
{
if(T)
{
visit(T->data,level);
PreOrderTraversal(T->lchild,level+1);
PreOrderTraversal(T->rchild,level+1);
}
} //后续遍历删除二叉树
void PostOrderTracersalDelete(BitTree T)
{
if(T)
{
PostOrderTracersalDelete(T->lchild);
PostOrderTracersalDelete(T->rchild);
delete T;
}
} void play(char data)
{
cout<<"haha,MidOrderTraversal "<<data<<endl;
} //中序遍历二叉树
void MidOrderTraversal(BitTree T)
{
if(T)
{
MidOrderTraversal(T->lchild);
play(T->data);
MidOrderTraversal(T->rchild);
}
} int main()
{
int level=1;
BitTree T=NULL; CreateBitTree(&T); //We have to pass the reference
PreOrderTraversal(T,level);
MidOrderTraversal(T);
PostOrderTracersalDelete(T); return 0;
}

  

  

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