二叉树 (Binary Tree) 三种存储结构及四种遍历:先根、中根、后根、层序

Binary Tree 三种存储结构及四种遍历:先根、中根、后根、层序

一、二叉树的分类:

  • 完全二叉树:一个二叉树的深度为d,除了d层外,其他各层的节点数目均达到最大值。
    • 满二叉树:所有叶节点都在最底层的完全二叉树

    • 平衡二叉树(ALV树):当且仅当任何节点的两棵子树的高度差不大于1的二叉树。

    • 排序二叉树(又称二叉查找树、二叉搜索树,有序二叉树)

    • 霍夫曼树(Huffman Coding又称哈夫曼树或最优二叉树):带权路径最短的二叉树。霍夫曼编码使用变长编码表对源符号进行编码,典型应用图文压缩。

    • 红黑树,一种自平衡二叉查找树(区分概念:自平衡二叉查找树,平衡二叉树ALV),每个节点增加一个存储位表示节点的颜色,可以是红或黑(非红即黑)。

    红黑树确保没有一条路径会比其它路径长出两倍,随着元素个数的增加查找性能几乎是均匀的。应用于jdk中TreeMap和TreeSet 和jdk8的HashMap,nginx的定时器。

B树和B+树是一种多叉树。

二、三种表示结构

2.1 顺序存储

一个存储在数组中的完全二叉树

顺序存储的缺点在非满二叉树的情况下浪费空间,例如极端情况深度为h的二叉树每个节点都只有右孩子,该结构需要占用2^h-1的空间,实际却占用了h个节点。

String[] arrayBinaryTree = {"A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "#", "I"};

2.2 二叉链表存储 只包含对左右子节点的连接指针

class BinaryLinkedListBinaryTree {
    private String data;
    private BinaryLinkedListBinaryTree leftChild = null;
    private BinaryLinkedListBinaryTree rightChild = null;
    //…
    }

2.3 三叉链表存储 节点包含对父节点和左右子节点的指针

改进于二叉链表,增加父节点的指引,能更好地实现节点间的访问

public class TripleLinkedListBinaryTree {

    private String data;
    private TripleLinkedListBinaryTree fatherNode = null;
    private TripleLinkedListBinaryTree leftChild = null;
    private TripleLinkedListBinaryTree rightChild = null;
    //…
    }

三、几种遍历(traversal)方式:前序、中序、后序、层序

针对前序遍历、中序遍历、后序遍历,先左和先右的效率是一样的,按照习惯,我们碰到左右排序的时候一般都采用先左边后右边。

3.1 前序遍历

又称先根遍历,按照 ROOT-LEFT-RIGHT 来遍历.
针对一颗顺序存储的平衡二叉树:{"A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "#", "I"}
其先根遍历结果是:A B D I E C F G

3.2 中序遍历

又称中根遍历,遍历顺序: LEFT-ROOT-RIGHT
对应前根遍历的二叉树,中根遍历结果是:D I B E A F C G

3.3 后续遍历

又称后根遍历,遍历顺序: LEFT-RIGHT-ROOT
对应前面的平衡二叉树,其后根遍历结果:I D E B F G C A

3.4 层序遍历

一层一层的遍历,结果是:A B C D E F G I

其他:图的搜索 深度优先 Depth-First-Search 广度优先 Breadth-First-Search

  • 深度优先搜索,是一种遍历或搜索图的算法,类似于树遍历的先根遍历。
  • 广度优先搜索,是一种遍历或搜索图的算法。类似于树遍历的层序遍历。(又作:宽度优先搜索,横向优先搜索)
©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 203,324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 85,303评论 2 381
  • 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 150,192评论 0 337
  • 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 54,555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 63,569评论 5 365
  • 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 48,566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 37,927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 36,583评论 0 257
  • 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 40,827评论 1 297
  • 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 35,590评论 2 320
  • 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 37,669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 33,365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 38,941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 29,928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 31,159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 42,880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 42,399评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容