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## 树的概念 树(英语:tree)是一种抽象数据类型(ADT)或是实作这种抽象数据类型的数据结构,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由n(n>=1)个有限节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: * 每个节点有零个或多个子节点; * 没有父节点的节点称为根节点; * 每一个非根节点有且只有一个父节点; * 除了根节点外,每个子节点可以分为多个不相交的子树; 比如说: ![](https://box.kancloud.cn/10093319a1445a23be1986b62db4c3e2_502x238.png) ![](https://box.kancloud.cn/d0bb6c0a372562b29f9d83bb04b3d042_380x285.png) ## 树的术语 * 节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; * 树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度; * 叶节点或终端节点:度为零的节点; * 父亲节点或父节点: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; * 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:父节点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; ## 树的种类 * **无序树**:树中任意节点的子节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**:树中任意节点的子节点之间有顺序关系,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**:对于一颗二叉树,假设其深度为d(d>1)。除了第d层外,其它各层的节点数目均已达最大值,且第d层所有节点从左向右连续地紧密排列,这样的二叉树被称为完全二叉树,其中满二叉树的定义是所有叶节点都在最底层的完全二叉树; * **平衡二叉树(AVL树)**:当且仅当任何节点的两棵子树的高度差不大于1的二叉树; * **排序二叉树**(二叉查找树(英语:Binary Search Tree),也称二叉搜索树、有序二叉树); * **霍夫曼树**(用于信息编码):带权路径最短的二叉树称为哈夫曼树或最优二叉树; * **B树**:一种对读写操作进行优化的自平衡的二叉查找树,能够保持数据有序,拥有多余两个子树。 ## 树的存储与表示 **顺序存储**:将数据结构存储在固定的数组中,然在遍历速度上有一定的优势,但因所占空间比较大,是非主流二叉树。二叉树通常以链式存储。 ![](https://box.kancloud.cn/8515a4273292233277ac11bcbb128047_420x333.png) **链式存储:** ![](https://box.kancloud.cn/a2ab2f5e2244702b75843a585d27c9bb_749x409.png) 由于对节点的个数无法掌握,常见树的存储表示都转换成二叉树进行处理,子节点个数最多为2 ## 常见的一些树的应用场景 1. xml,html等,那么编写这些东西的解析器的时候,不可避免用到树 2. 路由协议就是使用了树的算法 3. mysql数据库索引 4. 文件系统的目录结构 5. 所以很多经典的AI算法其实都是树搜索,此外机器学习中的decision tree也是树结构 ![](https://box.kancloud.cn/8d0d5241f8d4ffba55a21d6e08367438_602x313.jpg)