一、为什么需要数这样的数据结构
1.数组存储方式分析
优点:通过下标访问元素时,速度快。对于有序数组可以使用二分查找法查找元素速度快。
缺点:如果检索某一个具体值,效率低下。
2.链式存储方式分析
优点:在一定程度上对数组存储方式进行优化(比如插入一个节点,只需要将插入节点连接到链表中即可,删除效率也很好)
缺点:在进行检索时不能使用二分查找,效率低,需要从头开始遍历。
3.树存储方式分析
能提高数据存储读取的效率,可以利用二叉树排序树,既可以保证数据检索速度。同时也可以保证数据增删改查的速度。
总结树的优点:有序二叉树的增删改查的时间复杂度都是o(logn)级别的,总体效率是比数组和链表速度快的。
树分为二叉树和多叉树。
树结构常用的术语:
1、节点:如上图所示,每个元素都是一个节点
2、根节点:最上面的元素是根节点
3、父节点:与一个元素相连且在它上方的节点是此元素的父节点
4、叶子节点:没有子节点的节点称为叶子节点
5、节点的权:元素的值
7、路径:从根节点到改节点所经过的路径
8、层:即每一层
9、子树:一个完整树当中的一个小片段
10、数的高度:根节点到叶子经历几层
11、森林:多可子树构成的叫做森林
二、二叉树
二叉树如长图所示
二叉树的定义:树有很多种,每个节点最多只能有两个子节点的一种形式称为二叉树。
二叉树的子节点分左节点和右节点(如下图)。
满二叉树:二叉树的一种,如果二叉树的所有叶子节点都在最后一层并且总节点数=2^n-1(n为层数),称为满二叉树。(如下图)
完全二叉树:如果二叉树的所有叶子节点都在最后一层或倒数第二层,而且最后一层的叶子节点在左边连续,我们称为完全二叉树。(如下图)
三、二叉树的遍历方式:
1.深度优先遍历:深度优先遍历分为先序遍历、中序遍历和后序遍历
先序遍历顺序:父节点->左子节点->右子节点
对上图进行先序遍历:ABDHIECFG
中序遍历顺序:左子节点->父节点->右子节点
对上图进行中序遍历:H D I B E A F C G
后序遍历顺序:左子节点->右子节点->父节点
对上图进行后序遍历:H I D E B F G C A
2.广度优先遍历:即从上往下打印出二叉树的每个节点,同一层的节点按从左到右顺序打印
广度优先遍历需要用到先进先出的队列辅助
广度优先遍历对上图的输出:ABCDEFGHI