树与二叉树转换

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树、森林与二叉树的转换

树、森林与二叉树的转换

树、森林与⼆叉树的转换
1.树转换为⼆叉树
1)在兄弟节点之间加⼀条连线
2)对每个节点,只保留它与第⼀个孩⼦的连线,与其他孩⼦的连线全部擦掉
3)以树根为轴⼼,顺时针旋转45度
2.森林转换为⼆叉树
1)将森林中的每棵树转换为相应的⼆叉树
2)每棵树的根也可以视为兄弟关系,在每棵树的根之间加⼀根连线
3)以第⼀棵树的根为轴⼼顺时针旋转45度
3
1)若某结点的左孩⼦结点存在,将左孩⼦结点的右孩⼦结点、右孩⼦结点的右孩⼦结点……都作为该结点的孩⼦结点, 将该结点与这些右孩⼦结点⽤线连接起来;
2)删除原⼆叉树中所有结点与其右孩⼦结点的连线;
3)整理(1)和(2)两步得到的树,使之结构层次分明
4.⼆叉树转换为森林
1)若⼆叉树⾮空,则⼆叉树的根及其左⼦树为第⼀棵树的⼆叉树形式,故将根的右链断开
2)⼆叉树根的右⼦树可视为⼀个由除第⼀棵树外的森林转换后的⼆叉树,应⽤1)同样的⽅法,直到只剩⼀颗没有右⼦树的⼆叉树为⽌,
最后再将每棵⼆叉树依次转换为树就得到了原始森林。

数据结构-第6章 树和二叉树---4. 树和森林(V1)

数据结构-第6章 树和二叉树---4. 树和森林(V1)
ElemType data ; struct CSnode *firstchild, *nextsibing ; }CSNode;
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

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。

多叉树与二叉树的相互转换

多叉树与二叉树的相互转换

A B C D B
A C D E B
A
C F D
E
F
G
E
F
G
H
H
H
G

树到二叉树的转换
多叉树与二叉树的相互转换 1. 树转换为二叉树
A B C DEFG NhomakorabeaH

多叉树
将一棵树转换为二叉树的方法是:
(1) 树中所有相邻兄弟之间加一条连线。
(2) 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。
(3) 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。 可以证明,树做这样的转换所构成的二叉树是唯一的。 图中给出了将前图所示的树转换为二叉树的转换过程示意。

树与二叉树的转换

树与二叉树的转换

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?
感谢聆听 敬请指正
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树转化为二叉树的方法

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

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。

树与二叉树的转换逻辑设计思路

树与二叉树的转换逻辑设计思路

树与二叉树的转换逻辑设计思路
在树和二叉树之间进行转换时,需要设计一个逻辑思路,以确保正确地转换数据结构。

以下是一个简单的设计思路:
1. 从树到二叉树的转换:
- 创建一个指向树的根节点的指针,并将其作为二叉树的根节点。

- 对于树中的每个节点,将其作为二叉树的左子节点,并将其右子节点设置为null。

如果该节点有多个子节点,则将其后续子节点作为二叉树节点的兄弟节点。

- 对于树中的每个节点及其子节点,递归地执行上述步骤,直到将树完全转换为二叉树。

- 返回转换后的二叉树。

2. 从二叉树到树的转换:
- 创建一个指向二叉树的根节点的指针,并将其作为树的根节点。

- 对于二叉树中的每个节点,将其作为树中的节点,并将其所有兄弟节点设置为二叉树节点的右子节点。

- 对于二叉树中的每个节点及其子节点,递归地执行上述步骤,直到将二叉树完全转换为树。

- 返回转换后的树。

注意事项:
- 在转换过程中,需要考虑到树和二叉树的节点结构,并正确地设置节点之间的连接关系。

- 转换过程中可能需要使用递归算法来处理节点及其子节点。

- 转换后的树和二叉树应该具有相同的数据内容,只是数据结构不同。

- 在转换后,树和二叉树的遍历结果可能具有不同的顺序。

请根据具体的应用场景和要求,对以上的逻辑设计思路进行适当的修改和调整。

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return (lh>rh? lh: rh)+1; //最大深度+1
•}
• else return 0;
•}
•}
第9页/共20页
三、构造二叉树
• 给定二叉树的一种遍历结果是无法确定二叉树的; • 恢复二叉树指:根据给定的两种遍历结果,反推出该
二叉树。 • 给定2 种遍历结果(中序、先序;或中序、后序)可唯
• 要求输入时表示出叶子结点。 • 如图所示:
• 输入序列为: • ABD#GL###E##CFH##K### • 其中的 # 表示空
A
B
C
D
EF
G
H
K
L
第6页/共20页
算法6.4 按扩展先序序列建立二叉树的算法
• typedef char elemtype ;
/* 结点数据为char型 */
• bitree creatbit()
/* 遍历左子树(递归调用) */
preorder(root->rchild);
/* 遍历右子树(递归调用) */
}
}
第1页/共20页
中序遍历二叉树的递归算法
void Inorder(bitree root)
/* root为根结点,visit()为访问结点的函数 */
{ if ( root !=0)
第8页/共20页
• //统计二叉树深度的算法
• int deepth(tnode *root)
• { int lh,rh;
• if (root)
//二叉树非空
•{

lh=deepth(root->lchild); //统计左子树深度

rh= deepth(root->rchild); //统计右子树深度
/* root为根结点,visit()为访问结点的函数 */
{ if ( root !=0)
/* 二叉树非空 */
{ PostOrder(root->lchild); PostOrder(root->rchild); visit(root->data);
/* 遍历左子树(递归调用) */ /* 遍历右子树(递归调用) */ /* 访问根结点 */
• /* 按输入的前序序列建立二叉树,输入以回车表示结束 */
• /* 若创建成功,返回该二叉树的根,否则返回空指针 */
• { char ch;
• bitree T;
• scanf(“%c”,&ch);
• if (ch==’#’) return (0);
/* 返回空二叉树 */
• else
• { T=(bitree)malloc(sizeof(bnode));
void BTlayer( bitree root) {
linkqueue Q; bitree P=root; Init_queue(Q); if (root) In_queue(Q,root); while ( Q.front) {
P=dele_queue(Q); printf(“%c”,P->data); if (P->lchild) In_queue(Q,P->lchild); iP->rchild); }
遍历二叉树的递归算法
算法6.1 前序遍历二叉树的递归算法
void preorder(bitree root)
/* root为根结点,visit()为访问结点的函数 */
{ if ( root !=0)
/* 二叉树非空 */
{
visit(root->data);
/* 访问根结点 */
preorder(root->lchild);
1)初始化队列Q; 2)将根结点入队列; 3)当队列Q不空时,重复以下过程: { 对头元素出队列,并访问该结点;
若该结点左孩子非空,访问左孩子并将左孩子入队; 若结点右孩子非空,访问右孩子并将右孩子入队; } 实际上,结点的访问次序就是其进入队列的次序。
第4页/共20页
二叉树层次遍历的算法(应用辅助队列)
一确定一棵二叉树; 注意:必须包括中序遍历。
第10页/共20页
练习:
• 1.由前序和中序遍历的序列构造二叉树 • 2.由后序和中序遍历的序列构造二叉树
2020/6/11
第11页/共20页
6.4 树、森林与二叉树的转换
1.树与二叉树的对应关系
树与二叉树均可用二叉链表作为存储结构,因此给定一棵树, 用二叉链表存储,可唯一对应一棵二叉树,反之亦然。
/* 生成“根”结点 */

T->data=ch;

T->lchild=creatbit();
/* 创建左子树 */

T->rchild=creatbit();
/* 创建右子树 */

return (T);
/* 返回根 */
•}
•}
第7页/共20页
遍历算法的应用
在遍历算法的基础上完成以下算法: 1.统计二叉树中的叶子结点个数 2.求二叉树的深度 3.统计二叉树中的结点总数
}
}
第3页/共20页
4. 二叉树的层次遍历
二叉树的层次遍历:即按照“从上到下,从左至右”的次序访问所有结点 一次且仅一次。对一棵非空的二叉树,先访问根结点,再依次访问左孩子、 右孩子,并记录该层结点的访问次序;依次访问各结点的左孩子和右孩子, 直到访问到最右端的叶子结点。
层次遍历存在容易理解的非递归算法。这里有一个“依序访问下层结点” 的问题,为了记录上一层结点的访问次序,需要使用队列。算法描述如下:
2.树转换成二叉树
将一棵树转化为等价的二叉树方法如下:
(1) 在树中各兄弟(堂兄弟除外)之间加一根连线。
(2) 对于任一结点,只保留它与最左孩子的连线,删去它与其余 孩子之间的连线。
/* 二叉树非空 */
{ Inorder(root->lchild); visit(root->data); Inorder(root->rchild);
/* 遍历左子树(递归调用) */ /* 访问根结点 */ /* 遍历右子树(递归调用) */
}
}
第2页/共20页
后序遍历二叉树的递归算法
void PostOrder(bitree root)
//辅助队列 /* P指向根结点 */ /* 初始化队列 */ /* 根结点入队 */ /* 队列Q不空时继续 */
/* 出队,队头元素=>P */ /* 访问结点数据 */ /* 左孩子入队 */ /* 右孩子入队 */
}
第5页/共20页
二、二叉树的建立算法(实验需掌握)
• 按扩展的先序序列建立二叉树的算法
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