一:树的概念
树是一种数据结构,它是由n(n>=1)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。它具有以下的特点:
1:每个结点有零个或多个子结点;
2:没有父结点的结点称为根结点;
3:每一个非根结点有且只有一个父结点;
4:除了根结点外,每个子结点可以分为多个不相交的子树
二:树相关术语
节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度;
叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点;
非终端节点或分支节点:度不为0的节点;
双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点;
孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点;
兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点;
树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度;
节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子节点为第2层,以此类推;
树的高度或深度:树中节点的最大层次;
堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;
节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;
子孙:以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙。
森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林;
三:树的种类
无序树:树中任意节点的子结点之间没有顺序关系,这种树称为无序树,也称为自由树;
有序树:树中任意节点的子结点之间有顺序关系,这种树称为有序树;
二叉树:每个节点最多含有两个子树的树称为二叉树;
完全二叉树
满二叉树
霍夫曼树:带权路径最短的二叉树称为哈夫曼树或最优二叉树;
四:二叉树
定义:在计算机科学中,二叉树是每个结点最多有两个子树的树结构。通常子树被称作“左子树”(left subtree)和“右子树”(right subtree)。二叉树常被用于实现二叉查找树和二叉堆。
二叉树的节点表示以及树的构建:
class Node: """二叉树节点类""" def __init__(self, item): self.value = item self.lchild = None self.rchild = None class Tree: """二叉树""" def __init__(self): self.root = None def add(self, item): node = Node(item) if self.root == None: self.root = node return queue = [self.root] while queue: cur_node = queue.pop(0) if cur_node.lchild is None: cur_node.lchild = node return else: queue.append(cur_node.lchild) if cur_node.rchild is None: cur_node.rchild = node return else: queue.append(cur_node.rchild)
五:二叉树遍历
一:层次遍历
即按照层次访问,通常用队列来做。访问根,访问子女,再访问子女的子女
二:先序遍历
我们先访问根节点,然后递归使用先序遍历去访问左子树,再递归使用先序遍历访问右子树 (根节点 左子树 右子树)
三:中序遍历
我们递归使用中序遍历去访问左子树,然后访问根节点,再递归使用中序遍历访问右子树 (左子树 根节点 右子树)
四:后序遍历
我们递归使用后序遍历去访问左子树,然后递归使用后序遍历访问右子树,再访问根节点 (左子树 右子树 根节点)
代码实现:
class Node: """二叉树节点类""" def __init__(self, item): self.value = item self.lchild = None self.rchild = None class Tree: """二叉树""" def __init__(self): self.root = None def add(self, item): node = Node(item) if self.root == None: self.root = node return queue = [self.root] while queue: cur_node = queue.pop(0) if cur_node.lchild is None: cur_node.lchild = node return else: queue.append(cur_node.lchild) if cur_node.rchild is None: cur_node.rchild = node return else: queue.append(cur_node.rchild) def level_travel(self): """层次遍历,广度优先 从树的根节点开始 从上到下从左到右遍历整个树的节点 """ if self.root is None: return queue = [self.root] print(self.root.value, end=‘ ‘) while queue: cur_node = queue.pop(0) if cur_node.lchild is not None: print(cur_node.lchild.value, end=‘ ‘) queue.append(cur_node.lchild) if cur_node.rchild is not None: print(cur_node.rchild.value, end=‘ ‘) queue.append(cur_node.rchild) def pre_order(self, node): """先序遍历""" if node is None: return print(node.value, end=‘ ‘) self.pre_order(node.lchild) self.pre_order(node.rchild) def inorder(self, node): """中序遍历""" if node is None: return self.inorder(node.lchild) print(node.value, end=‘ ‘) self.inorder(node.rchild) def postorder(self, node): """后序遍历""" if node is None: return self.postorder(node.lchild) self.postorder(node.rchild) print(node.value, end=‘ ‘) tree = Tree() tree.add(0) tree.add(1) tree.add(2) tree.add(3) tree.add(4) tree.add(5) tree.add(6) tree.add(7) tree.add(8) tree.add(9) tree.breadth_travel() # 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 print(‘‘) tree.pre_order(tree.root) # 0 1 3 7 8 4 9 2 5 6 print(‘‘) tree.inorder(tree.root) # 7 3 8 1 9 4 0 5 2 6 print(‘‘) tree.postorder(tree.root) # 7 8 3 9 4 1 5 6 2 0
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原文地址:https://www.cnblogs.com/yeyangsen/p/10197917.html