二叉樹是n(n≥0)個結點的有限集合。n=0的樹稱為空二叉樹。n>0的二叉樹由一個根結點以及兩棵互不相交的、分別稱為左子樹和右子樹的二叉樹組成。1

概念二叉樹是n(n≥0)個結點的有限集合。n=0的樹稱為空二叉樹。n>0的二叉樹由一個根結點以及兩棵互不相交的、分別稱為左子樹和右子樹的二叉樹組成。1

二叉樹是遞歸定義的,其結點有左右子樹之分,邏輯上二叉樹有五種基本形態:1

(1)空二叉樹2

(2)只有一個根結點的二叉樹2

(3)只有左子樹2

(4)只有右子樹2

(5)完全二叉樹1

二叉樹的基本運算1)創建二叉樹 CreatBTNode(*b,*str)1

2)查找結點 FindNode(*b,x)3

采用遞歸算法在二叉樹b中查找值為x的結點,找到后返回其指針,否則返回NULL。2

在查找前,通常先判斷二叉樹是否為空,若為空,則返回查找失敗。2

3)找孩子結點1

4)求樹的高度3

5)輸出二叉樹1

通常也需判斷二叉樹是否為空。2

二叉樹定義//二叉樹節點定義struct BinaryTreeNode{ int m_nValue; BinaryTreeNode* m_pLeft; BinaryTreeNode* m_pRight;};構造空樹//清空或銷毀二叉樹void ClearTree(PTree *T){ T->n = NULL;}如何判斷TreeEmpty(PTree *T){ /* 初始條件:樹T存在。操作結果:若T為空樹,則返回TRUE,否則返回FALSE */ return T->n==NULL;} 二叉樹拓展(1)線索二叉樹

在節點空指針域存放前驅和后繼節點的指針,加上線索標志域區分是線索指針還是child指針;建立線索二叉樹,實質上就是遍歷一顆二叉樹,在相應的指針域進行操作。2

(2)二叉排序樹

(3)最優二叉樹(哈夫曼樹)2

對于一組有確定權值的葉子節點,構造的具有最小帶權路徑長度的二叉樹(典型應用:哈夫曼編碼)3

(3)平衡樹

它是一棵空樹或它的左右兩個子樹的高度差的絕對值不超過1,并且左右兩個子樹都是一棵平衡二叉樹。(防止退化為鏈表,提高搜索效率)3

(4)紅黑樹

紅黑樹是平衡二叉樹的一種;它有很好的性質,樹中的結點都是有序的,而且因為它本身就是平衡的,所以查找也不會出現非常惡劣的情況,基于二叉樹的操作的時間復雜度是O(log(N))。Linux內核在管理vm_area_struct時就是采用了紅黑樹來維護內存塊的。2

本詞條內容貢獻者為:

尚軼倫 - 副教授 - 同濟大學數學科學學院