• (十二)数据结构-树、森林


    一、树的存储结构

    树的存储方式又多种,既可以采用顺序存储结构,又可采用链式存储结构,但是无论用何种存储方式,都要求能唯一地反映树中各节点之间的逻辑关系

    树的3种常见的存储结构

    1.1双亲表示法

    优点:查指定结点的双亲结点很方便
    缺点:查指定结点的孩子只能从头遍历整个结构
    注意:区别树和二叉树之间的顺序存储结构:

    • 在树的顺序存储中,数组下标代表结点的编号,下标中所存的内容指示了结点直接的关系;
    • 二叉树的顺序存储中,数组既代表了结点的编号,又指示了二叉树各结点之间的关系;(意思就是怎么找左孩子怎么找右孩子)

    二叉树也是属于树,因此二叉树可以用树的存储结构来存储,但树却不都能用二叉树的存储结构来存储

    • 存储方法:
      采用一组连续空间来存储每个结点,同时在每个结点中增设一个伪指针,指示其双亲结点在数组中的位置
      根结点的固定存储为下标为0,其伪指针域为-1
      在这里插入图片描述
      当需要删除结点的时候:
      方法1:可以将指针域设置为-1(但是空数据会导致遍历更慢)
      方法2:将要删除的设置为空,将最尾部的信息填充上去,第二种方法就可以保证前面的存储都是有效的
      (但是如果不是叶子结点则就很麻烦了)
    1.2孩子表示法(是顺序存储和链式存储的结合)

    优点:寻找孩子操作非常直接简单
    缺点:寻找双亲就很复杂
    用一片顺序的空间,来顺序存储各个结点的数据,每个结点中除了存放数据域还需要存储指向他第一个孩子的指针,即n个结点就有n个孩子链表(叶子结点的孩子链表为空表)
    在这里插入图片描述

    1.3孩子兄弟表示法(链式存储)类似树与二叉树的转换

    优点:可以方便地实现树转换为二叉树的操作,易于查找结点的孩子等,但缺点是从当前结点查找其双亲结点比较麻烦。可以用我们熟悉的二叉树来处理树
    孩子兄弟表示法又称为二叉树表示法,即以二叉链表作为树的存储结构
    孩子兄弟表示法使得各个结点包括三部分内容:结点值、指向结点第一个孩子结点的指针,及指向结点下一个兄弟结点的指针(沿此域可以找到结点的所有兄弟结点)
    在这里插入图片描述
    将firstchild看作做左指针、nextsibling看作右指针
    由于B结点是A结点的第一个孩子,所以链接在A的左指针
    由于C结点是B结点的右兄弟,所以链接在B右边指针
    由于D结点C结点的右兄弟,所以链接在C右边指针

    举例子:
    在这里插入图片描述

    二、森林与二叉树的转换

    2.1森林和二叉树的转换

    本质:用二叉链表存储森林-----左孩子右孩子,森林中各个树的根结点之间视为兄弟关系

    举例1:

    1. 首先将森林依次转换为二叉树
    2. 从逻辑上看各个树的根结点是平级关系,因此可以看做兄弟关系
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

    举例2:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    三、树和森林的遍历

    3.1树的遍历

    是指用某种方式访问树中的每个结点,且仅访问一次,主要有两种方式:
    先根遍历
    在这里插入图片描述

    后根遍历
    在这里插入图片描述

    层次遍历:与二叉树的层次遍历思想基本相同
    在这里插入图片描述

    3.2森林的遍历

    先序遍历森林
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    中序遍历森林
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    树和森林的遍历与二叉树的遍历

    中根遍历也可以称为后根遍历
    在这里插入图片描述

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