计算机二级二叉树知识点 |
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计算机二级考试中,二叉树是一个常见的考点,而二叉树是计算机科学中的一个重要数据结构,其应用十分广泛。下面从多个角度分析计算机二级二叉树的知识点。 一、概念与性质 1、概念 二叉树是一种树结构,其特点是每个节点至多有两棵子树,并且子树有左右之分,其左子树和右子树都是二叉树。定义为: 二叉树(Binary Tree)是有限个结点的集合,它或为空集,或是由一个根节点及两棵互不相交的、分别称作这个根的左子树和右子树的二叉树组成。 2、性质 (1)二叉树第i层上的最大结点数为2^(i-1)(i>=1)。 (2)深度为k的二叉树至多有2^k-1个结点(k>=1)。 (3)对于任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1。 (4)具有n个结点的完全二叉树的深度为floor(log2n)+1。 二、常见操作 1、创建二叉树 创建一颗二叉树可以通过遍历序列来完成。首先给出遍历序列(前序、中序、后序)中的一个节点值,然后根据该值在枚举序列中递归的找到划分点,将整个序列划分成两部分,一部分为左子树的遍历序列,另一部分为右子树的遍历序列。如此递归创建左右子树,最终构成一颗二叉树。 2、遍历二叉树 二叉树的遍历方式有三种:前序遍历,中序遍历和后序遍历。 (1)前序遍历 前序遍历即按照“根左右”的顺序遍历整棵二叉树,从根节点开始依次访问每个节点,并且对于每个节点先访问它的左子树,再访问它的右子树。 (2)中序遍历 中序遍历即按照“左根右”的顺序遍历整棵二叉树,从根节点开始依次访问每个节点,并且对于每个节点先访问它的左子树,再访问它本身,最后访问它的右子树。 (3)后序遍历 后序遍历即按照“左右根”的顺序遍历整棵二叉树,从根节点开始依次访问每个节点,并且对于每个节点先访问它的左子树,再访问它的右子树,最后访问它本身。 三、应用场景 1、文件系统 文件系统是使用二叉树的一个典型应用场景,因为文件系统最基本的要求是快速的查找操作。一种常见的文件系统是B+树,事实上B+树是基于二叉树而来。 2、排序算法 快速排序算法也是基于二叉树的原理而来。通过分治的思想,找到合适的划分点,然后递归的对左右子树进行排序,最终完成整个数组的排序。 3、哈夫曼编码 哈夫曼编码是一种压缩算法,其中二叉树被用来生成压缩编码。通过构建哈夫曼树,然后对每个字符进行编码,可以将数据进行高效的压缩存储。 综上所述,二叉树是计算机科学中的一种重要的数据结构,在计算机二级考试中也是一个较为重要的考点。通过理解二叉树的基本概念和常见操作,可以更好的完成相关考试和实际应用场景。 |
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