树的概念及结构
树的概念
树是一种非线性的数据结构,它是由n(n>=0)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。
- 有一个特殊的结点,称为根结点,根节点没有前驱结点(上图中的A结点就是根节点)
- 除根节点外,其余结点被分成M(M>0)个互不相交的集合T1、T2、……、Tm,其中每一个集合Ti(1<= i <= m)又是一棵结构与树类似的子树,每棵子树的根结点有且只有一个前驱,可以有0个或多个后继。
- 因此,树是递归定义的。
下面的图中红色线的两个结点之间都是不符合要求的,所以不能称之为树:
注意:树形结构中,子树之间不能有交集,否则就不是树形结构。
子树是不相交的
除了根结点外,每个结点有且仅有一个父结点
一颗N个结点的树有N-1条边。
树的相关概念
通过下面这颗树我们来认识一下树的相关概念:
节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 如上图:A结点的度为3,B结点的度为2
叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 如上图:J、F、K、L、H、I为叶节点
非终端节点或分支节点:度不为0的节点; 如上图:B、C、D、E、G为分支节点;根结点也是分支结点,除根结点外,分支结点也称为内部结点
双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点; 如上图:A是B的父节点
孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点; 如上图:B是A的孩子节点
兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点; 如上图:B、C是兄弟节点
树的度:一棵树中,最大的节点的度称为树的度; 如上图:树的度为3
节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子节点为第2层,以此类推;如上图A是第一层、B、C、D是第二层……
树的高度或深度:树中节点的最大层次; 如上图:树的高度为4
堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;如上图:E、G互为堂兄弟节点
节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;如上图:A是所有节点的祖先
子孙:以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙;如上图:所有节点都是A的子孙
森林:由m(m>0)棵互不相交的树的集合称为森林
树的表示
树结构相对线性表就比较复杂了,要存储表示起来就比较麻烦,既要保存值域,也要保存结点和结点之间的关系,实际中树有很多种表示方式如:双亲表示法,孩子表示法、孩子双亲表示法以及孩子兄弟表示法等。最常用的表示方法是孩子兄弟表示法。
typedef int DataType;//重命名
struct Node {
struct Node* firstChild;//第一个孩子结点
struct Node* pNextBrother;//指向其下一个兄弟结点
DataType data;//结点中的数据域
};