算法--二叉树

2023-10-20 10:34:17 浏览数 (1)

树即经典实用,又非常有助于学习算法。

前言

二叉树是一个经典的数据结构,通过学习二叉树可以往后扩展学习更多类型的树。 这里要强调几点:

  1. 树是逻辑上定义的数据结构,哪怕只有一个节点也可以称之为树。
  2. 不要慌,二叉树实际上比你想像的要容易上手。

这篇文章先讲概念,再讲实现。

二叉树

二叉查找树也称为有序二叉查找树,满足二叉查找树的一般性质,是指一棵空树具有如下性质:

  1. 任意节点左子树不为空,则左子树的值均小于根节点的值;
  2. 任意节点右子树不为空,则右子树的值均大于于根节点的值;
  3. 任意节点的左右子树也分别是二叉查找树;
  4. 没有键值相等的节点;

不区分左右节点的值谁比谁大。 叶子节点:没有子节点的节点。 由于出版的问题,节点 和 结点 是一个意思。

二叉树五种状态

树的五种状态要这样理解:为了抽象出树的各种情况下树当时的状态,而进行的命名。实际上就是当前树被操作当前状态。

  1. 空树: 就是null,一般是在操作中删完了。
  2. 单节点树:只有一个根结点的二叉树
  3. 只有左子树
  4. 只有右子树
  5. 满二叉树:每一次结构都达到最大值。就是完美状态 总节点数=2^n-1,n 为层数。(等比数列求和)
  6. 完全二权树:叶子节点只能出现在最下层 和 次下层

形态展示

形态一 空树
代码语言:javascript复制
(null)
形态二: 满二叉树

只有叶子节点多一个少一个就不是完全二叉树

形态三:完全二叉树

定义:左满,右不满,叶子节点只能出现在最下层 和 次下层

这也是完全二叉树,左满又不满。

这种就不是完全二叉树,酒红色节点在右边,所以不满足最左原则。

形态四 左子树

形态五 右子树

遍历二叉树

二叉树遍历 - 前序、中序、后序:时间复杂度是多少? 前序:先输出父节点 中序:先输出左子树,再输出父节点,右子树 后序:先输出左子树、右子树,最后父节点

关键就是看父节点的输出顺序。

不论前序、中序、后序 每个节点会访问一次且仅访一次,所以复杂度线性于节点总数,所以是O(n)

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