首页 > 代码库 > 二叉树及其数组实现

二叉树及其数组实现

正文如下:


 

定义:

  二叉树:

    二叉树是一种特殊的树。二叉树的特点是每个结点最多有两个儿子,左边的叫做左儿子,右边的叫做右儿子,或者说每个结点最多有两棵子树。更加严格的递归定义是:二叉树要么为空,要么由根结点、左子树和右子树组成,而左子树和右子树分别是一棵二叉树。 下面这棵树就是一棵二叉树。

  概念图:  

  技术分享

 

  深度(高度):

    这里引入深度的概念,我们规定根结点的深度为1,则其子结点的深度为2,子结点的子结点的深度为3......依次类推。

  技术分享

  

  二叉树的两种类型:

    1.满二叉树:一颗深度为h且有(2^h)-1个结点的二叉树

    技术分享

    2.完全二叉树:设高度为h的一棵树,除了第h层外,其他第2~(h-1)层都达到最大结点数,第h层从右向左缺失若干个结点,那么这棵树为完全二叉树。我们可以认为满二叉树为完美的完全二叉树

    如下是完全二叉树的几个例子:

    技术分享技术分享技术分享

 

  


 

数组实现:

  概念图:

  技术分享

 

  法一:

  给定一个数组a[n],若父结点为a[k],则其左子结点为a[2k],右子结点为a[2k+1],左子结点的左子结点为a[(2^2)*k],左子结点的右子结点为a[(2^2)*k+1],右子结点的左子结点为a[(2^2)*k+2],右子结点的右子结点为a[(2^2)*k+3]......

  可以推导出,深度为n的第一个结点的左子结点(位于n+1层)为a[(2^n)*k],另一个子结点即右子结点为a[2^n)*k+1]

  那么我们要求出深度为n+1时的任一结点,只要将其数组下标与深度的关系得出即可列出一个等式,令返回值==等式值即可,时间复杂度为O(1)

  法二:

  通过上图我们发现如果完全二叉树的一个父结点编号为k,那么它左儿子的编号就是2*k,右儿子的编号就是2*k+1。如果已知儿子(左儿子或右儿子)的编号是x,那么它父结点的编号就是x/2,注意这里只取商的整数部分。在C语言中如果除号‘/’两边都是整数的话,那么商也只有整数部分(即自动向下取整),即4/2和5/2都是2。另外如果一棵完全二叉树有N个结点,那么这个完全二叉树的高度为log2 N简写为log N,即最多有log N层结点。

 

   占个坑,待我把二叉树用数组实现后,会在这里贴源码

  

二叉树及其数组实现