树与二叉树的转换
森林转换为二叉树的规则
森林转换为二叉树的规则
森林转换为二叉树的规则指的是，将一个森林转化为二叉树时要
遵守的规则。
森林由多个树组成，而二叉树只有一个根节点和左、右两个子树。
因此，在将森林转换为二叉树时，需要对森林中每棵树都进行单独的
转换，然后再将这些转换后的二叉树组合成一棵整体的二叉树。
具体来说，森林中每棵树都需要选择一个根节点作为二叉树的根
节点，然后按照以下规则将其转换成一棵二叉树：
1. 将该根节点作为二叉树的根节点；
2. 将该根节点的所有子节点中，排在第一位的子节点作为二叉树
的左子树的根节点；
3. 将该子节点的所有兄弟节点（即所有同级节点除了他自己）作
为其在二叉树中的右子节点，按照从左到右的顺序排列。
按照上述规则，对于森林中的每一棵树都可以得到一棵对应的二
叉树，将这些二叉树组合起来，即可得到整个森林对应的二叉树。
这个规则可以保证在将森林转换为二叉树的过程中，不会破坏森
林中每棵树的结构，同时也保证了转换后的二叉树中，每个节点都只
有左、右两个子节点。
第7章-树和二叉树第2讲-二叉树的概念
第一层
树的特 点？
第二层 第三层 第四层
复习：二、树的基本术语
1.结点A、D的度？树的度？ 2;3;3; 2.根结点？分支结点？叶子结点？ A;BCDE;GHIJF;
在二叉链中，空指针的个数？
b A
B∧
C
∧D
∧E∧
∧F∧
∧G∧
n个结点 2n个指针域 分支数为n-1 非空指针域有n-1个 空指针域个数 = 2n-(n-1) = n+1
n=7 空指针域个数=8
39/10
40/10
二叉树
当n=3，结果为ห้องสมุดไป่ตู้。
第n个Catalan数
41/23
有n个结点并且高度为n的不同形态的二叉树个数是多少？ 该二叉树：有n层，每层一个结点，该结点可以
43/23
结点个数为n，树形可以唯一确定 叶子结点个数为n0，树形不能唯一确定 n为奇数时，n1=0； n为偶数时，n1=1。 n0=n2+1 高度h= log2(n+1)，是n个结点高度最小的二叉树
44/23
含有60个叶子结点的二叉树的最小高度是多少？
在该二叉树中，n0=60，n2=n0-1=59，n=n0+n1+n2=119+n1。 当n1=0且为完全二叉树时高度最小。 此时高度h=log2(n+1)= log2120=7。
作为双亲结点的左孩子，也可以作为右孩子 这样的二叉树的个数=1×2×…×2=2n-1。
例如，当n=3时有22=4个这样的二叉树。
数据结构-第6章 树和二叉树---4. 树和森林(V1)
6.4.1 树的存储结构
R AB C D EG F
R⋀
A
⋀D
⋀B
⋀E ⋀
C⋀
⋀G
⋀F ⋀
6.4.2 树、森林和二叉树的转换
1. 树转换为二叉树 将树转换成二叉树在“孩子兄弟表示法”中已 给出，其详细步骤是： ⑴ 加线。在树的所有相邻兄弟结点之间加一 条连线。 ⑵ 去连线。除最左的第一个子结点外，父结点 与所有其它子结点的连线都去掉。 ⑶ 旋转。将树以根结点为轴心，顺时针旋转 450，使之层次分明。
B C
D
A E
L HK
M
技巧：无左孩子 者即为叶子结点
6.4.3 树和森林的遍历
1. 树的遍历 由树结构的定义可知，树的遍历有二种方法。 ⑴ 先序遍历：先访问根结点，然后依次先序 遍历完每棵子树等。价于对应二叉树的先序遍历
⑵ 后序遍历：先依次后序遍历完每棵子树，然 后访问根结点。等价于对应二叉树的中序遍历
0 R -1 1A 0 2B 0 3C 0
}Ptree ; R
4D 1 5E 1
AB C
6F 3
7G 6
DE
F
8H 6
9I 6
G H I 10~MAX_Size-1 ... ...
6.4.1 树的存储结构
2. 孩子表示法
每个结点的孩子结点构成一个单链表，即有n 个结点就有n个孩子链表；
n个孩子的数据和n个孩子链表的头指针组成一 个顺序表； 结点结构定义： 顺序表定义：
typedef struct PTNode { ElemType data ;
树-二叉树
信息学奥赛培训之『树——二叉树』树——二叉树为何要重点研究二叉树？ 引 ： 为何要重点研究二叉树 ？ （1）二叉树的结构最简单，规律性最强； （2）可以证明，所有树都能转为唯一对应的二叉树，不失一般性。
一、二叉树基础1. 二叉树的定义 二叉树是一类非常重要的树形结构，它可以递归地定义如下： 二叉树 T 是有限个结点的集合，它或者是空集，或者由一个根结点以及分别称为左 子树和右子树的两棵互不相交的二叉树。
因此，二叉树的根可以有空的左子树或空的右子树，或者左、右子树均为空。
二叉树有 5 种基本形态，如图 1 所示。
图1 二叉树的 5 种基本形态在二叉树中，每个结点至多有两个儿子，并且有左、右之分。
因此任一结点的儿子 不外 4 种情况：没有儿子；只有一个左儿子；只有一个右儿子；有一个左儿子并且有一 个右儿子。
注意：二叉树与树和有序树 的区别 二叉树与度数不超过 2 的树不同，与度数不超过 2 的有序树也不同。
在有序树中，11如果将树中结点的各子树看成从左至右是有次序的，则称该树为有序树，否则称为无序树。
-1-信息学奥赛培训之『树——二叉树』虽然一个结点的儿子之间是有左右次序的，但若该结点只有一个儿子时，就无须区分其 左右次序。
而在二叉树中，即使是一个儿子也有左右之分。
例如图 2-1 中(a)和(b)是两棵 不同的二叉树。
虽然它们与图 2-2 中的普通树(作为无序树或有序树)很相似，但它们却 不能等同于这棵普通的树。
若将这 3 棵树均看作是有序树，则它们就是相同的了。
图2-1 两棵不同的二叉树图2-2 一棵普通的树由此可见，尽管二叉树与树有许多相似之处，但二叉树不是树的特殊情形。
不是 ．．2. 二叉树的性质图3 二叉树性质１： 在二叉树的第 i 层上至多有 2 i −1 结点(i>=1)。
性质２： 深度为 k 的二叉树至多有 2 k − 1 个结点(k>=1)。
性质３： 对任何一棵二叉树 T，如果其终端结点数为 n0,度为 2 的结点数为 n2,则 n0=n2+1。
数据结构第七章 树和森林
7.5 树的应用
➢判定树
在实际应用中，树可用于判定问题的描述和解决。
•设有八枚硬币，分别表示为a，b，c，d，e，f，g，h，其中有一枚且 仅有一枚硬币是伪造的，假硬币的重量与真硬币的重量不同，可能轻， 也可能重。现要求以天平为工具，用最少的比较次数挑选出假硬币， 并同时确定这枚硬币的重量比其它真硬币是轻还是重。
的第i棵子树。 ⑺Delete（t，x，i）在树t中删除结点x的第i棵子树。 ⑻Tranverse（t）是树的遍历操作，即按某种方式访问树t中的每个
结点，且使每个结点只被访问一次。
7.2.2 树的存储结构
顺序存储结构 链式存储结构 不管哪一种存储方式，都要求不但能存储结点本身的数据 信息，还要能够唯一的反映树中各结点之间的逻辑关系。 1.双亲表示法 2.孩子表示法 3.双亲孩子表示法 4.孩子兄弟表示法
21
将二叉树还原为树示意图
A BCD
EF
A
B
C
E
D
F
A
B
C
E
D
F
22
练习：将下图所示二叉树转化为树
1 2
4
5
3
6
2 4
1 53
6
23
7.3.2 森林转换为二叉树
由森林的概念可知，森林是若干棵树的集合，只要将森林中各棵树 的根视为兄弟，森林同样可以用二叉树表示。 森林转换为二叉树的方法如下：
⑴将森林中的每棵树转换成相应的二叉树。 ⑵第一棵二叉树不动，从第二棵二叉树开始，依次把后一棵二叉树 的根结点作为前一棵二叉树根结点的右孩子，当所有二叉树连起来 后，此时所得到的二叉树就是由森林转换得到的二叉树。
相交的集合T1，T2，…，Tm，其中每一个集合Ti（1≤i≤m）本身又是 一棵树。树T1，T2，…，Tm称为这个根结点的子树。 • 可以看出，在树的定义中用了递归概念，即用树来定义树。因此， 树结构的算法类同于二叉树结构的算法，也可以使用递归方法。
树转化为二叉树的方法
树转化为二叉树的方法如下：
1、去除所有父结点也孩子结点连线。
2、把父结点与最左边的孩子相连，作为父结点的左孩子。
3、把同层结点的兄弟结点相连作为左边兄弟的右孩子，以此类推所有结点即得到二叉树。
二叉树
二叉树（Binary tree）是指计算机科学中每个结点最多有两个子树的树结构，其子树被称作“左子树”（left subtree）和“右子树”（right subtree），常被用于实现二叉查找树和二叉堆。
在二叉树中，一个元素也称作一个结点。
当集合为空时，称该二叉树为空二叉树。
二叉树的遍历，遍历是对树的一种最基本的运算，所谓遍历二叉树，就是按一定的规则和顺序走遍二叉树的所有结点，使每一个结点都被访问一次，而且只被访问一次。
由于二叉树是非线性结构，因此，树的遍历实质上是将二叉树的各个结点转换成为一个线性序列来表示。
设L、D、R分别表示遍历左子树、访问根结点和遍历右子树，则对一棵二叉树的遍历有三种情况：DLR（称为先根次序遍历），LDR（称为中根次序遍历），LRD（称为后根次序遍历）。
二叉树转换为树的规则
二叉树转换为树的规则摘要：一、二叉树与树的定义1.二叉树的定义2.树的定义二、二叉树转换为树的规则1.树的根节点2.树的层次结构3.树的节点关系三、转换方法与步骤1.遍历二叉树2.构建树结构3.确定节点关系四、转换过程中的注意事项1.避免重复遍历2.确保节点唯一性3.考虑节点顺序正文：二叉树与树是计算机科学中常用的数据结构，它们在数据存储与处理方面具有重要作用。
二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多只有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。
在实际应用中，有时需要将二叉树转换为树结构。
本文将详细介绍二叉树转换为树的规则及方法。
首先，我们需要了解二叉树与树的定义。
二叉树是一种特殊的树结构，它的每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。
树是一种非线性的数据结构，由若干个节点组成，这些节点通过边相互连接，具有唯一的根节点。
二叉树转换为树的规则主要包括以下几点：1.树的根节点：二叉树的根节点将成为树的根节点。
2.树的层次结构：二叉树的层次结构将转换为树的层次结构。
具体来说，二叉树的同一层节点将转换为树的同一行节点。
3.树的节点关系：二叉树中相邻的兄弟节点在树中将成为兄弟节点或子节点。
对于二叉树的每个节点，它的左子节点将成为树的子节点，右子节点将成为兄弟节点。
需要注意的是，在转换过程中要确保节点关系的正确性。
接下来，我们介绍二叉树转换为树的步骤：1.遍历二叉树：首先需要遍历二叉树，获取每个节点的信息，如节点值、左右子节点等。
2.构建树结构：根据遍历得到的节点信息，构建树的层次结构。
树的根节点即为二叉树的根节点，树的层次结构应与二叉树的层次结构保持一致。
3.确定节点关系：根据二叉树中节点之间的关系，确定树中节点之间的关系。
具体来说，二叉树的左子节点将成为树的子节点，右子节点将成为兄弟节点。
在二叉树转换为树的过程中，需要注意以下几点：1.避免重复遍历：在遍历二叉树时，应尽量避免重复遍历同一节点，以提高转换效率。
树与二叉树的关系
将一棵树转换为二叉树的方法： ⑴ 树中所有相邻兄弟之间加一条连线。 ⑵ 对树中的每个结点，只保留其与第一个 孩子结点之间的连线，删去其与其它孩子结 点之间的连线。 ⑶ 以树的根结点为轴心，将整棵树顺时针 旋转一定的角度，使之结构层次分明。
树转换为二叉树示意图
A
A
B
E
CF G
DH
I
A
B
E
CF G
DH
I
J
J
A
BC D EG FH I J
用递归的方法描述其转换
若B是一棵二叉树，T是B的根结点，L是B的 左子树，R为B的右子树，设B对应的森林F（B） 中含有的n棵树为T1,T2, …,Tn，则有： （1）B为空，则：F（B）为空的森林（n＝0）。
（2）B非空，则：
树
森林
二叉树
先根遍历 先序遍历 先序遍历
后根遍历 中序遍历 中序遍历
3、森林的后序遍历*
若森林非空，则遍历方法为：
（1）后序遍历森林中第一棵树的根结点的子 树森林。 （2）后序遍历除去第一棵树之后剩余的树构 成的森林。 （3）访问第一棵树的根结点。
6.5 哈夫曼树及其应用
6.5.1 哈夫曼树
哈夫曼树最典型、最广泛的应用是在 编码技术上，利用哈夫曼树，可以得到 平均长度最短的编码。这在通讯领域是 极其有价值的。
权值 双亲序号 左孩子序号 右孩子序号
静态三叉链表结构定义
#define N 20 #define M 2*N-1 typedef struct { int weight ;
int parent，Lchild，Rchild ; }HTNode, HuffmanTree[M+1];
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删除它与其它孩子
结点之间的连线
注意：第一个孩子是二叉树
结点的左孩子，兄弟转换过 来的孩子是结点的右孩子
第二部分 新课讲授
第二部分 新课讲授
2、二叉树转换为树 加线
若某结点的左孩子结点 存在，则将这个左孩子 的右孩子结点、右孩子 的右孩子结点、右孩子 的右孩子的右孩子结点 等，就是左孩子的n个 右孩子结点都作为些结 点的孩子，将该结点与 这些右孩子结点用线连 接起来去线ຫໍສະໝຸດ 层次调整删除原二叉树中
有所结点与其右
逆时针旋转45 度，使之结构 层次分明
孩子结点的连线
第二部分 新课讲授
第三部分 总结反思
树到二叉树
70% 30%
树中的长子关系变成左 儿子关系；兄弟关系变 成右儿子关系。
二叉树到树
40%
二叉树中的左儿子关系 变成长子关系，右儿子 关系变成兄弟关系。
第三部分 总结反思
多了，因些很多性质和算法都被研究了出来。那么树
能不能转换成二叉树去研究呢？ 答案是：能
第一部分 问题引入
第二部分 新课讲授
1、树转换为二叉树
加线
去线
层次调整
对树中每个结点，
在所有兄弟结点 之间加一条连线 只保留它与第一个 孩子结点的连线，
以树的根结点为轴心，将整
棵树顺时针旋转一定的角度， 使之结构层次分明。
思考： 如果不是一棵树，而是多棵树，
也就是森林，如何转换为二叉树？
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《数据结构（C语言版）》
树与二叉树的转换
主要内容
第一部分 问题引入
我们前面已经讲过了树的定义和存储结构，对于
树来说，在满足树的条件下可以是任意形状，一个结
点可以有任意多个孩子，显然对树的处理要复杂得多， 去研究关于树的性质和算法，真的不容易，有没有简
单的办法解决对树处理的难题呢？
我们讲过二叉树，尽管它也是树，但由于每个结 点最多只能有左孩子和右孩子，面对的变化就少了很