【数据结构】二叉树算法原理详解+代码+面试题

您所在的位置:网站首页 二叉树的深度算法有哪些 【数据结构】二叉树算法原理详解+代码+面试题

【数据结构】二叉树算法原理详解+代码+面试题

2024-07-15 09:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

数据结构之二叉树 一、二叉树基本概念 1、二叉树的概念 2、二叉树性质: 3、二叉树的两种存储结构 4、二叉树的遍历 二、二叉树代码举例 二叉树实现代码 三、二叉树面试题 1、求二叉树中的节点个数 2、求二叉树的深度(高度) 3、求二叉树中叶子节点的个数 4、已知一棵二叉树前序遍历和中序遍历分别为ABDEGCFH和DBGEACHF,则该二叉树的后序遍历为? 5、已知一棵二叉树,前序遍历的节点顺序是:ABDEGHCFI,中序遍历的节点顺序是:DBGEHAFCI,其后序遍历的顺序是? 四、leetcode-二叉树刷题 101. 对称二叉树 104. 二叉树的最大深度 226. 翻转二叉树 543. 二叉树的直径 617. 合并二叉树

一、二叉树基本概念 1、二叉树的概念

二叉树(Binary Tree)是包含n个节点的有限集合,该集合或者为空集(此时,二叉树称为空树),或者由一个根节点和两棵互不相交的、分别称为根节点的左子树和右子树的二叉树组成。 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,其中每个集合本身又是一个棵树,并称为根的子树。 在这里插入图片描述 还有一些其他的概念: 1、跟节点:树的顶端节点 2、分支节点:至少有一个子节点的节点 3、度:节点所拥有的子树个数 4、边:一个节点到另一个节点之间的连接 5、路径:连接节点和其后代的节点之间的节点和边的序列 6、节点的层数:从根结点到该节点的所有节点个数 7、 节点的深度:从根节点到该节点边的个数 8、节点的高度:节点的高度是该节点和某个叶子之间存在的最长路径上的边的个数。 9、树的高度:根节点的高度

2、二叉树性质:

(1)在二叉树中,第 i层上至多有 2 i − 1 2^{i−1} 2i−1个节点(i≥1) (2)深度为k的二叉树至多有 2 k 2^{k} 2k−1个节点(k≥1) (3)对一棵二叉树,如果叶子节点的个数为n0,度为2的节点个数为n2,则n0=n2+1 (4)具有n个节点的完全二叉树的深度为⌊log2n⌋+1

在这里插入图片描述

3、二叉树的两种存储结构 顺序存储

对于完全二叉树而言,可以使用顺序存储结构。但是对于一般的二叉树来说,使用存储结构会有两个缺点,一,如果不是完全二叉树,则必须将其转化为完全二叉树,二是增加了很多虚节点,浪费资源空间。

在这里插入图片描述

链式存储

这是最常用的一种二叉树存储结构。每个结点设置三个域,即值域,左指针域和右指针域,用data表示值域,lchild和rchild分别表示指向左右子树的指针域。如图所示。

在这里插入图片描述

4、二叉树的遍历

在二叉树的操作中,二叉树的遍历是基本的操作,对于二叉树的遍历操作,主要分为: 前序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历 实际上二叉树的遍历是一个递归的过程 前序遍历的递推公式: preOrder® = print r->preOrder(r->left)->preOrder(r->right) 中序遍历的递推公式: inOrder® = inOrder(r->left)->print r->inOrder(r->right) 后序遍历的递推公式: postOrder® = postOrder(r->left)->postOrder(r->right)->print r

1、前序遍历:根左右 思路:先访问根,然后遍历左子树,再遍历右子树 ABDHIEJCFKG 在这里插入图片描述

2、中序遍历:左根右 思路:先遍历左子树,再访问根,最后遍历右子树 HDIBEJAFKCG 在这里插入图片描述

3、后序遍历:左右根 思路:先遍历左子树,再遍历右子树,最后访问根 HIDJEBKFGCA 在这里插入图片描述

4、层次遍历 思路:从上到小,从左到右遍历 ABCDEFGHIJK 在这里插入图片描述

二、二叉树代码举例

在这里插入图片描述

二叉树实现代码 # 二叉树的实现 # coding=utf-8 class TreeNode: '''二叉搜索树节点的定义''' def __init__(self, val): self.val = val self.left = None self.right = None class OperationTree: '''二叉树操作''' def create(self, List): '''二叉搜索树插入操作''' root = TreeNode(List[0]) lens = len(List) if lens >= 2: root.left = self.create(List[1]) if lens >= 3: root.right = self.create(List[2]) return root def query(self, root, data): '''二叉树查找操作''' if root == None: return False if root.val == data: return True elif root.left: return self.query(root.left, data) elif root.right: return self.query(root.right, data) def PreOrder(self, root): ''' 打印二叉树(前序遍历) 思想:先访问根节点,再先序遍历左子树,然后再先序遍历右子树。总的来说是根—左—右    上图先序遍历结果为为:1,2,


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3