Java集合源码分析之基础(三):树与二叉树

数组和链表都是用来解决一对一问题的,而一对多问题则需要树来解决。这里,我们重点关注二叉排序树,所以只会介绍一些必需了解的概念,关于树的更多知识,大家可以查看相关书籍进行系统的学习。

树的定义

树(Tree)是n(n≥0) 个结点的有限集。n=0 时称为空树。在任意一棵非空树中:
1. 有且仅有一个特定的称为根(Root)的结点;
2. 当n>1 时,其余结点可分为m (m>0) 个互不相交的有限集T1 、T2、……、Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并且称为根的子树(SubTree)

下图就是一棵树:


树示意图

与现实中的树不同,数据结构里的树的根在最上方,并且只有一个根,就像一棵倒置的树。树的每个结点往下都是一棵子树,且这些子树不能相交,如下所示就不是一棵正确的树:


树的错误示例

相关概念

结点分类

树的结点包含一个数据元素及若干指向其子树的分支。结点拥有的子树数称为结点的度(Degree) 。度为0的结点称为叶结点(Leaf)终端结点;度不为0 的结点称为非终端结点分支结点。除根结点之外,分支结点也称为内部结点。树的度是树内各结点的度的最大值。

如下图所示,A结点为根节点,G、H、I、J、F为叶节点,其余节点则为内部节点,此树的度为3。


结点间关系

结点的子树的根称为该结点的孩子(Child),相应地,该结点称为孩子的双亲(Parent)。同一个双亲的孩子之间互称兄弟(Sibling)。结点的祖先是从根到该结点所经分支上的所有结点。反之,以某结点为根的子树中的任一结点都称为该结点的子孙

关系示意图

深度

结点的层次(LeveI)从根开始定义起,根为第一层,根的孩子为第二层。若某结点在第L层,则其子树的根就在第L+1 层。其双亲在同一层的结点互为堂兄弟。树中结点的最大层次称为树的深度(Depth)高度

深度示意图

有序树,无序树

如果将树中结点的各子树看成从左至右是有次序的,不能互换的,则称该树为有序树,否则称为无序树。

二叉树

二叉树(Binary Tree)是n(n ≥ 0) 个结点的有限集合,该集合或者为空集(称为空二叉树),或者由一个根结点和两棵互不相交的、分别称为根结点的左子树右子树的二叉树组成。

下图就是一个二叉树,二叉树就是每个结点的度≤2的树。


二叉树示意图

二叉树有许多有用的性质,还有一些详细的分类,相关知识大家可以自行查阅资料。

二叉树遍历

二叉树的遍历(traversing binary tree)是指从根结点出发,按照某种次序依次访问二叉树中所有结点,使得每个结点被访问一次旦仅被访问一次。

前序遍历

规则是若二叉树为空,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。

如下图所示,遍历结果为:ABDGHCEIF。


前序遍历

中序遍历

规则是若树为空,则空操作返回,否则从根结点开始(注意并不是先访问根结点) ,中序遍历根结点的左子树,然后是访问根结点,最后中序遍历右子树。

如下图所示,遍历结果为:GDHBAEICF。


中序遍历

后序遍历

规则是若树为空,则空操作返回,否则从左到右先叶子后结点的方式遍历访问左右子树,最后是访问根结点。

如下图所示,遍历结果为:GHDBIEFCA。


后序遍历

上一篇:Java集合源码分析之基础(二):哈希表

下一篇:Java集合源码分析之基础(四):二叉排序树


我是飞机酱,如果您喜欢我的文章,可以关注我~

编程之路,道阻且长。唯,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,723评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,080评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,604评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,440评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,431评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,499评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,893评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,541评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,751评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,547评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,619评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,320评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,890评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,896评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,137评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,796评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,335评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 前言 树是数据结构中的重中之重,尤其以各类二叉树为学习的难点。一直以来,对于树的掌握都是模棱两可的状态,现在希望通...
    MrHorse1992阅读 353,340评论 51 536
  • 数据结构和算法--二叉树的实现 几种二叉树 1、二叉树 和普通的树相比,二叉树有如下特点: 每个结点最多只有两棵子...
    sunhaiyu阅读 6,421评论 0 14
  • 四、树与二叉树 1. 二叉树的顺序存储结构 二叉树的顺序存储就是用数组存储二叉树。二叉树的每个结点在顺序存储中都有...
    MinoyJet阅读 1,493评论 0 7
  • 1.树(Tree): 树是 n(n>=0) 个结点的有限集。当 n=0 时称为空树。在任意一颗非空树中:有且仅有一...
    ql2012jz阅读 977评论 0 3
  • 树和二叉树 1、树的定义 树(Tree)是由一个 或 多个结点 组成的有限集合T,且满足: ①有且仅有一个称为根的...
    利伊奥克儿阅读 1,345评论 0 1