计算机软件及应用树和二叉树
说明树与二叉树的主要区别
说明树与二叉树的主要区别摘要：一、引言二、树与二叉树的定义及基本概念1.树的定义及特点2.二叉树的定义及特点三、树与二叉树的主要区别1.节点数量的限定2.节点连接方式的差异3.遍历方式的差异四、实例分析1.满二叉树与满树的对比2.完全二叉树与完全树的对比五、总结与展望正文：一、引言在计算机科学中，树和二叉树是广泛应用于数据结构和组织的重要概念。
尽管它们在某些方面具有相似之处，但它们之间仍存在显著差异。
本文将详细介绍树与二叉树的主要区别，以帮助读者更好地理解这两种数据结构。
二、树与二叉树的定义及基本概念1.树的定义及特点树（Tree）是一种非线性的数据结构，它由若干个节点组成，这些节点通过边连接在一起。
树中最顶层的节点称为根节点，最底层的节点称为叶节点，中间层节点称为内部节点。
树具有以下特点：（1）只有一个根节点。
（2）每个节点最多有若干个子节点，最少有一个子节点（除了根节点）。
（3）节点之间的连接顺序呈层次结构。
2.二叉树的定义及特点二叉树（Binary Tree）是一种特殊的树结构，其中每个节点最多有两个子节点，通常称为左子节点和右子节点。
根据这个定义，二叉树可以进一步细分为满二叉树、完全二叉树和不完全二叉树等。
二叉树具有以下特点：（1）每个节点最多有两个子节点。
（2）节点之间的连接呈二叉树结构。
三、树与二叉树的主要区别1.节点数量的限定树中每个节点可以有任意数量的子节点，而二叉树中每个节点最多有两个子节点。
这是树与二叉树最明显的区别。
2.节点连接方式的差异树中节点之间的连接顺序呈层次结构，呈放射状分布。
而二叉树中节点之间的连接呈二叉树结构，呈线性分布。
3.遍历方式的差异树的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历等。
二叉树的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历等。
不过，二叉树的遍历方式通常与树的遍历方式有所不同。
四、实例分析1.满二叉树与满树的对比满二叉树是一种特殊的二叉树，其每个节点都有两个子节点，且所有叶子节点都在同一层。
二级MS Office高级应用(新大纲)选择题题目、解析及答案(树、二叉树)
二级MS Office高级应用(新大纲)选择题题目、解析及答案（树、二叉树）1.某二叉树有5个度为2的结点，则该二叉树中的叶子结点数是（）。
A）10B）8C）6D）4参考答案：C解析：二叉树中，叶子结点（度为0的结点）是度为2的结点个数加1。
2.下列数据结构中，属于非线性结构的是（）。
A) 循环队列B) 带链队列C) 二叉树D) 带链栈参考答案：C解析：队列、栈是线性结构；树是非线性结构。
3.下列叙述中正确的是（）。
A) 有一个以上根结点的数据结构不一定是非线性结构B) 只有一个根结点的数据结构不一定是线性结构C) 循环链表是非线性结构D) 双向链表是非线性结构参考答案：B解析：例如，只有一个根结点的树，其是非线性结构。
4.一棵二叉树共有25个结点，其中5个是叶子结点，则度为1的结点数为（）。
A) 16B) 10C) 6D) 4参考答案：A解析：在一棵二叉树中只有度为0、1、2三种结点。
且二叉树中，叶子结点（度为0的结点）是度为2的结点个数加1。
所以，度为2的结点是4，度为1的结点是25-5-4=16。
5.某二叉树共有7个结点，其中叶子结点只有1个，则该二叉树的深度为（假设根结点在第1层）（）。
A) 3B) 4C) 6D) 7参考答案：D解析：在一棵二叉树中只有度为0、1、2三种结点。
且二叉树中，叶子结点（度为0的结点）是度为2的结点个数加1。
所以，度为2的结点是0，度为1的结点是7-1-0=6。
除叶结点外，每一个结点都有一个分支。
每个结点在一层，共7层，如下图所示：6.对下列二叉树进行前序遍历的结果为（）。
A) DYBEAFCZXB) YDEBFZXCAC) ABDYECFXZD) ABCDEFXYZ参考答案：C解析：先（前）序遍历的递归算法定义：若二叉树非空，则依次执行如下操作：⑴ 访问根结点；⑵ 遍历左子树；⑶ 遍历右子树。
遍历过程发下：1：先访问根结点：A2：遍历A的左子树（递归调用）；2_1：先访问A的左子树的根结点：B2_2：遍历B的左子树（递归调用）；2_2_1：先访问B的左子树的根结点：D2_2_2：遍历D的左子树（递归调用）,没有左子树；2_2_3：遍历D的右子树（递归调用）2_2_3_1：遍历D的右子树的根结点：Y；至此，B的左子树遍历完，向上回溯。
数据结构-C语言-树和二叉树
练习
一棵完全二叉树有5000个结点，可以计算出其
叶结点的个数是（ 2500）。
二叉树的性质和存储结构
性质4: 具有n个结点的完全二叉树的深度必为[log2n]＋1
k-1层 k层
2k−1−1＜n≤2k−1 或 2k−1≤n＜2k n k−1≤log2n＜k，因为k是整数
所以k = log2n + 1
遍历二叉树和线索二叉树
遍历定义
指按某条搜索路线遍访每个结点且不重复（又称周游）。
遍历用途
它是树结构插入、删除、修改、查找和排序运算的前提， 是二叉树一切运算的基础和核心。
遍历规则 D
先左后右
L
R
DLR LDR LRD DRL RDL RLD
遍历规则
A BC DE
先序遍历：A B D E C 中序遍历：D B E A C 后序遍历：D E B C A
练习 具有3个结点的二叉树可能有几种不同形态？普通树呢？
5种/2种
目 录 导 航 Contents
5.1 树和二叉树的定义 5.2 案例引入 5.3 树和二叉树的抽象数据类型定义 5.4 二叉树的性质和存储结构 5.5 遍历二叉树和线索二叉树 5.6 树和森林 5.7 哈夫曼树及其应用 5.8 案例分析与实现
(a + b *(c-d)-e/f)的二叉树
目 录 导 航 Contents
5.1 树和二叉树的定义 5.2 案例引入 5.3 树和二叉树的抽象数据类型定义 5.4 二叉树的性质和存储结构 5.5 遍历二叉树和线索二叉树 5.6 树和森林 5.7 哈夫曼树及其应用 5.8 案例分析与实现
二叉树的抽象数据类型定义
特殊形态的二叉树
只有最后一层叶子不满，且全部集中在左边
树和二叉树——精选推荐
第6章 树和二叉树内容概要：本章主要介绍树，二叉树，最优二叉树的相关概念和操作，存储结构和相应的操作，并在综合应用设计中，给出了对应算法的C 语言实现。
教学目标1．理解各种树和森林与二叉树的相应操作。
2．熟练掌握二叉树的各种遍历算法，并能灵活运用遍历算法实现二叉树的其他操作。
3．熟练掌握二叉树和树的各种存储结构及其建立的算法。
4．掌握哈夫曼编码的方法。
5．通过综合应用设计，掌握各种算法的C 语言实现过程。
基本知识点：树和二叉树的定义、二叉树的存储表示、二叉树的遍历以及其它操作的实现、树和森林的存储表示、树和森林的遍历以及其它操作的实现、最优树和赫夫曼编码重点：二叉树的性质、二叉树的遍历及其应用，构造哈夫曼树。
难点：编写实现二叉树和树的各种操作的递归算法。
本章知识体系结构：课时安排：6个课时树的定义 树树的性质 树的逻辑表示法 树形表示法 树的存储结构 双亲存储结构 文氏表示法凹入表示法 括号表示法 孩子存储结构 孩子双亲存储结构二叉树二叉树的定义 二叉树的性质二叉树的逻辑表示法（采用树的逻辑表示法）二叉树的存储结构二叉树的顺序存储结构先序遍历 中序遍历 后序遍历二叉树的遍历 二叉树的链式存储结构（二叉链） 由先序序列和中序序列构造二叉树 由中序序列和后序序列构造二叉树二叉树的构造 二叉树的线索化 哈夫曼树二叉树和树之间的差别 二叉树与树、森林之间的转换二叉树和树课程数据结构教学教具多媒体课件学时2班级06网络教学日期/课时 /2课时教学单元第6章树和二叉树教学方法讲授（PPT）教学目标掌握树、二叉树的基本概念和术语，二叉树的性质教学重点二叉树的定义、二叉树的性质、链式存储结构教学难点二叉树的性质、链式存储二叉树的基本操作组织教学一、树的定义二、树的基本概念三、二叉树的定义、性质四、二叉树的顺序存储结构和链式存储结构五、小结作业复习本讲内容并预习下一讲内容课堂情况及课后分析课程数据结构教学教具多媒体课件学时2班级06网络教学日期/课时 /2课时教学单元第6章树和二叉树教学方法讲授（PPT）教学目标掌握二叉树遍历的三种方法及二叉树的基本操作教学重点二叉树的遍历算法教学难点中序与后序遍历的非递归算法组织教学一、复习二叉树的定义二、遍历二叉树的三种方法三、递归法遍历二叉树四、二叉树的基本操作五、总结作业复习本讲内容并预习下一讲内容课堂情况及课后分析课程数据结构教学教具多媒体课件学时2班级06网络教学日期/课时 /2课时教学单元第6章树和二叉树教学方法讲授（PPT）教学目标理解树与森林的转换，掌握哈夫曼树教学重点哈夫曼树教学难点树与森林的转换组织教学一、导入二、树与森林三、哈夫曼树四、小结作业习题6课堂情况及课后分析前面几章讨论的数据结构都属于线性结构，线性结构的特点是逻辑结构简单，易于进行查找、插入和删除等操作，可用于描述客观世界中具有单一前驱和后继的数据关系。
二叉树用途
二叉树用途二叉树是一种常用的数据结构，由节点和连接节点的边组成，其中每个节点最多有两个子节点，被称为左子节点和右子节点。
二叉树具有以下特点：1. 有层次结构：节点按照层次排列，每层从左到右。
2. 可以拥有零个、一个或两个子节点。
3. 二叉树的子树也是二叉树。
4. 深度为d的二叉树最多含有2^d-1个节点，其中d为二叉树的深度。
二叉树的用途非常广泛，下面将详细讨论几个主要的应用场景。
1. 搜索、排序和查找：二叉树可以用于快速搜索、排序和查找数据。
二叉搜索树是一种常用的二叉树类型，其中每个节点的值大于左子树的所有节点的值，小于右子树的所有节点的值。
通过二分查找算法，在二叉搜索树中可以快速定位目标值。
2. 堆：二叉堆是一种用于实现优先队列的数据结构。
它具有以下特点：任意节点的关键字值都小于（或大于）或等于其子节点的关键字值，根节点的关键字值最小（或最大）；并且堆是一颗完全二叉树。
二叉堆的插入和删除操作的时间复杂度为O(log n)，适用于一些需要高效的优先级操作的场景，例如任务调度。
3. 表达式树：二叉树可以用于存储和计算数学表达式。
表达式树是一种二叉树，其叶节点是操作数，内部节点是操作符。
通过遍历表达式树，我们可以通过递归的方式计算整个表达式的值。
4. 文件系统：二叉树可以用于组织和管理文件系统中的文件和文件夹。
每个节点代表一个文件或文件夹，左子节点代表文件夹下的子文件夹，右子节点代表同一层级下的其他文件或文件夹。
通过遍历二叉树，可以实现文件的查找、创建、删除等操作。
5. 数据压缩：哈夫曼树是一种常用的数据压缩算法，通过构建二叉树来实现。
在哈夫曼树中，出现频率较高的字符对应的节点位于树的较低层，而出现频率较低的字符对应的节点位于树的较高层。
通过对字符进行编码，并使用相对较短的编码表示高频字符，可以实现对数据的高效压缩和解压缩。
6. 平衡树：平衡树是一种特殊类型的二叉树，其左子树和右子树的高度差不超过1。
计算机专业基础综合数据结构(树和二叉树)历年真题试卷汇编4
计算机专业基础综合数据结构（树和二叉树）历年真题试卷汇编4(总分：74.00，做题时间：90分钟)一、综合题(总题数：35，分数：74.00)1.(1)试找出满足下列条件的二叉树：1)先序序列与后序序列相同2)中序序列与后序序列相同3)先序序列与中序序列相同4)中序序列与层次遍历序列相同(2)已知一棵二叉树的中序序列和后序序列分别为DBEAFIHCG和DEBHIFGCA，画出这棵二叉树。
【东北大学1999六(4分)】【东南大学2000一、4(6分)】（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：(1)先序遍历二叉树的顺序是“根一左子树一右子树”，中序遍历“左子树一根一右子树”，后序遍历顺序是“左子树一右子树一根”，根据以上原则，本题解答如下：1)若先序序列与后序序列相同，则或为空树，或为只有根结点的二叉树。
2)若中序序列与后序序列相同，则或为空树，或为任一结点至多只有左子树的二叉树。
3)若先序序列与中序序列相同，则或为空树，或为任一结点至多只有右子树的二叉树。
4)若中序序列与层次遍历序列相同，则或为空树，或为任一结点至多只有右子树的二叉树。
(2)由中序序列DBEAFIHCG和后序序列DEBHIFGCA)解析：2.分别给出满足下列条件的二叉树。
(1)前序和中序遍历结果相同；(2)前序和中序遍历结果不相同而是相反；(3)中序和后序遍历结果相同；(4)前序和后序遍历结果相同。
【四川大学2004】【烟台大学2007四、2(8分)】（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(正确答案：空二叉树满足题目要求，若二叉树非空，则(1)前序和中序遍历结果相同的二叉树是任一结点无左子女； (2)前序和中序遍历结果不相同而是相反的二叉树是任一结点无右子女； (3)中序和后序遍历结果相同的二叉树是任一结点无右子女； (4)前序和后序遍历结果相同的二叉树是只有根结点。
计算机二级考点归纳(树与二叉树)
•1、树的基本概念树(tree）是一种简单的非线性结构。
在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点，没有前件的结点只有一个，称为树的根结点。
每一个结点可以有多个后件，它们称为该结点的子结点。
没有后件的结点称为叶子结点。
在树结构中，一个结点所拥有的后件个数称为该结点的度。
叶子结点的度为 0。
在树中，所有结点中的最大的度称为树的度。
• 2、二叉树及其基本性质（1）二叉树的定义二叉树是一种很有用的非线性结构，具有以下两个特点：①非空二叉树只有一个根结点；②每一个结点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树和右子树。
由以上特点可以看出，在二叉树中，每一个结点的度最大为2，即所有子树（左子树或右子树）也均为二叉树，而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。
另外，二叉树中的每个结点的子树被明显地分为左子树和右子树。
在二叉树中，一个结点可以只有左子树而没有右子树，也可以只有右子树而没有左子树。
当一个结点既没有左子树也没有右子树时，该结点即为叶子结点。
（2）二叉树的基本性质二叉树具有以下几个性质：性质1：在二叉树的第k层上，最多有2k-1（k≥1）个结点；性质2：深度为m的二叉树最多有2m-1个结点；性质3：在任意一棵二叉树中，度为0的结点（即叶子结点）总是比度为2的结点多一个。
性质4：具有n个结点的二叉树，其深度至少为［log2n］+1，其中［log2n］表示取log2n的整数部分。
在二叉树的遍历中，无论是前序遍历，中序遍历还是后序遍历，二叉树的叶子结点的先后顺序都是不变的。
3、满二叉树与完全二叉树满二叉树是指这样的一种二叉树：除最后一层外，每一层上的所有结点都有两个子结点。
在满二叉树中，每一层上的结点数都达到最大值，即在满二叉树的第k层上有2k-1个结点，且深度为m的满二叉树有2m－1个结点。
完全二叉树是指这样的二叉树：除最后一层外，每一层上的结点数均达到最大值；在最后一层上只缺少右边的若干结点。
对于完全二叉树来说，叶子结点只可能在层次最大的两层上出现：对于任何一个结点，若其右分支下的子孙结点的最大层次为p，则其左分支下的子孙结点的最大层次或为p，或为p+1。
二叉树算法的应用领域
二叉树算法的应用领域
二叉树算法在计算机科学和相关领域中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：
1. 数据库系统：二叉树被广泛用于数据库系统中的索引结构，如二叉搜索树（Binary Search Tree，BST）和平衡二叉树（如AVL树、红黑树）等，以提高数据的检索效率。
2. 文件系统：用于文件系统的目录结构，如B树和B+树，能够高效地组织和管理文件系统中的数据。
3. 编译器：语法分析阶段使用语法树（也是一种树结构）来表示源代码的语法结构，其中二叉树是语法树的一种常见形式。
4. 网络路由：路由表中的路由信息通常使用树状结构，如二叉树，以便高效地搜索和决定数据包的路由。
5. 图形学：在计算机图形学中，二叉树可以用于场景图（Scene Graph）的表示，用于管理和渲染三维场景中的对象。
6. 人工智能：决策树是一种特殊的二叉树，广泛应用于机器学习和数据挖掘中的分类和决策问题。
7. 操作系统：进程调度和资源管理中可能使用树结构来组织和管理进程。
8. 游戏开发：在游戏中，空间分区树（如四叉树和八叉树）常用于加速空间查询和碰撞检测。
9. 密码学：Merkle树是一种二叉树结构，被广泛用于区块链中的交易验证和Merkle证明。
10. 网络和通信：Huffman编码树用于数据压缩，而霍夫曼解码树用于解压缩。
这只是二叉树算法应用的一小部分。
它们在计算机科学的各个领域中都发挥着关键的作用，提高了数据结构和算法的效率和性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据结构
树的定义
第7章 树和二叉树
树是n(n>0)个结点的有限集合T，对于任意一棵非空树， 满足： (1)有且仅有一个特定的称为根的结点，根结点无前驱； (2)当n＞1时，其余结点可分为m(m＞0)个互不相交的有 限集T1，T2，….，Tm，其中每个集合本身又是一棵树， 称为根的子树。 显然：上述树的定义是一个递归定义。
树的表示方法
A
B
C
D
EFGH I
KL
M
B KEL
F
A C
G
DI
HJ M
1A
2B
3E
4K
J
4L
3F
2C
3G
2D
3H
4M
3I
3J
(A(B(E(K)(L))(F))(C(G))(D(H(M))(I)(J)))
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 12
数据结构
树的存储结构 —— 数组表示法
目录
第01章 数据结构概论 第02章 线性表 第03章 栈 第04章 队列 第05章 串 第06章 数组、特殊矩阵和广义表 第07章 树和二叉树 第08章 图 第09章 查找 第10章 排序 第11章 文件
数据结构
第7章 树和二叉树
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 2
数据结构
结点的层次加1。
树的深度：树中结点的最大层次。
森林： 是m(m>0)棵树的集合。
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 9
数据结构
树的常用术语和基本概念
1. 双亲、子女 2. 祖先、子孙 3. 兄弟、堂兄弟 4. 度（结点的度和树的度） 5. 分支结点、叶子结点 6. 开始结点、内部结点 7. 结点的层次、树的深度 8. 有序树、无序树 9. 森林
• 非线性结构： 至少存在一个数据元素有两个或两个以上的直接前 驱（或直接后继）元素的数据结构。
• 树形结构用于描述层次结构的关系，如： 人类的族谱、各种社会关系、各类分类编码； 操作系统的文件系统、编译程序的语法树； Internet中的DNS（域名系统）
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 6
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 13
数据结构
树的存储结构 —— 孩子链表表示法
第7章 树和二叉树
分别将每个结点的孩子结点连成一个链表，然后将各表 头指针放在一个表中构成一个整体结构。
优点：便于搜索后代结点； 缺点：搜索结点的祖先结点不便。
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 14
首页 上页 目录 前页 后页 末页 16
数据结构
树的双亲表示法图示
A
B
C
D
EF
G
计算机系数据结构教学组制作
第7章 树和二叉树
data parent
00
7
1A 0
2B 1
3C 1
4D 1
5E 3
6F 3
7G 3
首页 上页 目录 前页 后页 末页 17
数据结构
树的存储结构 —— 孩子表示法
第7章 树和二叉树
结点本身的值data和双亲结点在该表中的位置。
struct tnode{ datatype data; int parent;
} struct tnode treelist[maxnum];
优点：便于搜索相应结点的父结点及祖先结点； 缺点：搜索结点的孩子结点及后代结点需要搜索整个表。
计算机系数据结构教学组制作
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 7
数据结构
树的特点
第7章 树和二叉树
(1) 树的根结点无前驱结点，除根结点之外的所有结点 有且仅有一个前驱结点； (2) 树中所有结点可以有零个或多个后继结点。
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 8
2、数有据关结构基本概念：
第7章 树和二叉树
• 利用二维数组的方式表示，Array[m,n]表示一棵m个 结点、度为n的树
• 数组的行数表示树中结点的数目，列数表示树中任意 结点包含的最多的度，数组元素为当前结点的孩子结 点相应的标号
• 由于树中存在大量度小于n的结点，致使大量的数据元 素的内容为空，当树的规模较大时浪费大量存储空间
A
1. 定长结点的多重链表
B
C
D
• 所有结点都采用树的度作为 结点中指针域的个数。
EF
G
2. 不定长结点的多重链表 • 每个结点采用自己的度作为结点中指针域的个数。
计算机系数据结构教学组制作
内容简介
O 、本章目标 一、树 二、二叉树及其遍历算法 三、线索二叉树 四、树和森林 五、哈夫曼树 六、本章小结
计算机系数据结构教学组制作
第7章 树和二叉树
首页 上页 目录 前页 后页 末页 3
数据结构
目标
第7章 树和二叉树
树的定义及相关术语 二叉树的定义、存储结构和基本运算实现 二叉树遍历 二叉树与树和森林的相互转换 哈夫曼树及应用
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 4
数据结构
树
1. 树形结构 2. 树的定义 3. 树的常用术语和基本概念 4. 树的表示方法 5. 树的基本运算
第7章 树和二叉树
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 5
数据结构
树形结构：非线性结构
第7章 树和二叉树
A
结点的度：该结点所拥有的子树的数目。
叶子结点：度为0的结点。 分支结点：度不为0的结点。
B CD
树的度：树中各结点的度的最大值
子结点：某结点的子树的根， E F G H I 称为他的子结点。
父结点：该结点称为其子树根的父结点。
J
兄弟结点：具有同一父结点的子结点称为兄弟结点。
结点的层次：根结点的层次为1，其他结点的层次等于其父
数据结构
孩子链表表示法图示
第7章 树和二叉树
Data children
0A 1B 2C 3D 4E 5F 6G
1
2
3
4
5
6
A
B
C
D
EF G
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 15
数据结构
树的存储结构 —— 双亲表示法
第7章 树和二叉树
用数组T存放各个结点；
每个结点信息包括两部分：
计算机系数据结构教学组制作
第7章 树和二叉树
1 2 34
567
8
首页 上页 目录 前页 后页 末页 10
数据结构
第7章 树和二叉树
练习：写出树的叶子结点、非终端结点、各结点的度和树的深度
A
BCD E
F GH
I JK M
计算机系数据结构教学组制作
首页 上页 目录 前页 后页 末页 11
数据结构
第7章 树和二叉树