二叉樹的存儲結構有
1. 順序存儲是二叉樹常用的存儲結構嗎
二叉樹的存儲結構
二叉樹是非線性結構,即每個數據結點至多隻有一個前驅,但可以有多個後繼。它可採用順序存儲結構和鏈式存儲結構。
1.順序存儲結構
二叉樹的順序存儲,就是用一組連續的存儲單元存放二叉樹中的結點。因此,必須把二叉樹的所有結點安排成為一個恰當的序列,結點在這個序列中的相互位置能反映出結點之間的邏輯關系,用編號的方法從樹根起,自上層至下層,每層自左至右地給所有結點編號,缺點是有可能對存儲空間造成極大的浪費,在最壞的情況下,一個深度為k且只有k個結點的右單支樹需要2k-1個結點存儲空間。依據二叉樹的性質,完全二叉樹和滿二叉樹採用順序存儲比較合適,樹中結點的序號可以唯一地反映出結點之間的邏輯關系,這樣既能夠最大可能地節省存儲空間,又可以利用數組元素的下標值確定結點在二叉樹中的位置,以及結點之間的關系。圖5-5(a)是一棵完全二叉樹,圖5-5(b)給出的圖5-5(a)所示的完全二叉樹的順序存儲結構。
(a) 一棵完全二叉樹 (b) 順序存儲結構
圖5-5 完全二叉樹的順序存儲示意圖
對於一般的二叉樹,如果仍按從上至下和從左到右的順序將樹中的結點順序存儲在一維數組中,則數組元素下標之間的關系不能夠反映二叉樹中結點之間的邏輯關系,只有增添一些並不存在的空結點,使之成為一棵完全二叉樹的形式,然後再用一維數組順序存儲。如圖5-6給出了一棵一般二叉樹改造後的完全二叉樹形態和其順序存儲狀態示意圖。顯然,這種存儲對於需增加許多空結點才能將一棵二叉樹改造成為一棵完全二叉樹的存儲時,會造成空間的大量浪費,不宜用順序存儲結構。最壞的情況是右單支樹,如圖5-7 所示,一棵深度為k的右單支樹,只有k個結點,卻需分配2k-1個存儲單元。
(a) 一棵二叉樹 (b) 改造後的完全二叉樹
(c) 改造後完全二叉樹順序存儲狀態
圖5-6 一般二叉樹及其順序存儲示意圖
(a) 一棵右單支二叉樹 (b) 改造後的右單支樹對應的完全二叉樹
(c) 單支樹改造後完全二叉樹的順序存儲狀態
圖5-7 右單支二叉樹及其順序存儲示意圖
結構5-1二叉樹的順序存儲
#define Maxsize 100 //假設一維數組最多存放100個元素
typedef char Datatype; //假設二叉樹元素的數據類型為字元
typedef struct
{ Datatype bt[Maxsize];
int btnum;
}Btseq;
2.鏈式存儲結構
二叉樹的鏈式存儲結構是指,用鏈表來表示一棵二叉樹,即用鏈來指示元素的邏輯關系。
通常的方法是鏈表中每個結點由三個域組成,數據域和左右指針域,左右指針分別用來給出該結點左孩子和右孩子所在的鏈結點的存儲地址。其結點結構為:
其中,data域存放某結點的數據信息;lchild與rchild分別存放指向左孩子和右孩子的指針,當左孩子或右孩子不存在時,相應指針域值為空(用符號∧或NULL表示)。利用這樣的結點結構表示的二叉樹的鏈式存儲結構被稱為二叉鏈表,如圖5-8所示。
(a) 一棵二叉樹 (b) 二叉鏈表存儲結構
圖5-8 二叉樹的二叉鏈表表示示意圖
為了方便訪問某結點的雙親,還可以給鏈表結點增加一個雙親欄位parent,用來指向其雙親結點。每個結點由四個域組成,其結點結構為:
這種存儲結構既便於查找孩子結點,又便於查找雙親結點;但是,相對於二叉鏈表存儲結構而言,它增加了空間開銷。利用這樣的結點結構表示的二叉樹的鏈式存儲結構被稱為三叉鏈表。
圖5-9給出了圖5-8 (a)所示的一棵二叉樹的三叉鏈表表示。
圖5-9二叉樹的三叉鏈表表示示意圖
盡管在二叉鏈表中無法由結點直接找到其雙親,但由於二叉鏈表結構靈活,操作方便,對於一般情況的二叉樹,甚至比順序存儲結構還節省空間。因此,二叉鏈表是最常用的二叉樹存儲方式。
結構5-2二叉樹的鏈式存儲
#define datatype char //定義二叉樹元素的數據類型為字元
typedef struct node //定義結點由數據域,左右指針組成
{ Datatype data;
struct node *lchild,*rchild;
}Bitree;
2. 二叉鏈表是二叉樹的存儲結構嗎
是的,二叉鏈表是二叉樹的存儲結構。二叉鏈表的每一個節點包含一個數據域和兩個鏈接域。
3. 有關數據結構二叉樹存儲結構類型的,求助大神解答
圖中的第一行是定義了一個叫做DataType的類型就是char類型。 接下來定義了一個叫做BinTNode的二叉樹結點類型,它包含一個字元型的數據,還有兩個指向左右子樹的指針。 第三個定義數據類型是定義了一個指向二叉樹節點的指針叫做BinTree。 接下來的一個無返回值的函數f31( ),是一個先正向列印從根結點到最左下角結點的路徑,再反向列印一遍此路徑。 若二叉樹如圖中所示,則調用f31(T)的輸出結果為: ABDDBA
4. 什麼是二叉樹的順序存儲
二叉樹的順序存儲是將二叉樹的所有結點,按照一定的次序,存儲到一片連續的存儲單元中
二叉樹的順序存儲必須將結點排成一個適當的線性序列,使得結點在這個序列中的相應位置能反映出結點之間的邏輯關系。這種結構特別適用於近似滿二叉樹。
在一棵具有n個結點的近似滿二叉樹中,當從樹根起,自上層到下層,逐層從左到右給所有結點編號時,就能得到一個足以反映整個二叉樹結構的線性序列。其中每個結點的編號就作為結點。
(4)二叉樹的存儲結構有擴展閱讀:
二叉樹的性質:
1、二叉樹第i層上的結點數目最多為2{i-1}(i≥1)。
2、深度為k的二叉樹至多有2{k}-1個結點(k≥1)。
3、包含n個結點的二叉樹的高度至少為log2(n+1)。
4、在任意一棵二叉樹中,若終端結點的個數為n0,度為2的結點數為n2,則n0=n2+1。
參考資料來源:網路-二叉樹
5. 二叉樹的存儲方式有哪些
二叉樹的存儲方式通常有動態存儲。用結構體表示二叉樹的一個節點。用數據域保持保存節點的值,用鏈接語保存兩個孩子的指針。還有就是採用滿二叉樹的順序存儲方式。
6. 二叉樹的存儲結構為二叉鏈表 typedef struct node { DateType data; Struct node * next; }ListNode;
typedefListNode*LinkList;
LinkListLeafhead=NULL;
VoidInorder(BinTreeT)
{
LinkLists;
If(T){
Inorder(T->lchild);
If((!T->lchild)&&(!T->rchild)){
s=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
s->data=T->data;
s->next=Leafhead;
Leafhead=s;
}
Inorder(T->rchild);
}
}
7. 二叉樹 兩種存儲結構的優缺點
順序存儲可能會浪費空間,但是讀取某個指定的節點的時候效率比較高,鏈式存儲相對二叉樹比較大的時候浪費空間較少,但是讀取某個指定節點的時候效率偏低O(nlogn)。
在數據的順序存儲中,由於每個元素的存儲位置都可以通過簡單計算得到,所以訪問元素的時間都相同;而在數據的鏈接存儲中,由於每個元素的存儲位置保存在它的前驅或後繼結點中,所以只有當訪問到其前驅結點或後繼結點後才能夠按指針訪問到。
(7)二叉樹的存儲結構有擴展閱讀:
分類:
順序存儲方法它是把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里,結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現,由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構。順序存儲結構是一種最基本的存儲表示方法,通常藉助於程序設計語言中的數組來實現。
鏈接存儲方法它不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰,結點間的邏輯關系是由附加的指針欄位表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構,鏈式存儲結構通常藉助於程序設計語言中的指針類型來實現。
8. 採用順序存儲方法和鏈式存儲方法分別畫出圖6.1所示二叉樹的存儲結構。【在線等】
線性是線性,順序是順序,線性是邏輯結構,順序是儲存結構,兩者不是一個概念。線性是指一個節點只有一個子節點,而樹,或二叉樹一個節點後有多個子節點,且子節點不能相互聯系。
順序存儲可能會浪費空間(在非完全二叉樹的時候),但是讀取某個指定的節點的時候效率比較高。
鏈式存儲相對二叉樹比較大的時候浪費空間較少,但是讀取某個指定節點的時候效率偏低。
二叉樹的順序存儲,尋找後代節點和祖先節點都非常方便,但對於普通的二叉樹,順序存儲浪費大量的存儲空間,同樣也不利於節點的插入和刪除。因此順序存儲一般用於存儲完全二叉樹。
鏈式存儲相對順序存儲節省存儲空間,插入刪除節點時只需修改指針,但回尋找指定節點時很不方便。不過普通答的二叉樹一般是用鏈式存儲結構。
(8)二叉樹的存儲結構有擴展閱讀:
(1)完全二叉樹——若設二叉樹的高度為h,除第h層外,其它各層 (1~h-1) 的結點數都達到最大個數,第h層有葉子結點,並且葉子結點都是從左到右依次排布,這就是完全二叉樹。
(2)滿二叉樹——除了葉結點外每一個結點都有左右子葉且葉子結點都處在最底層的二叉樹。
(3)平衡二叉樹——平衡二叉樹又被稱為AVL樹(區別於AVL演算法),它是一棵二叉排序樹,且具有以下性質: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,並且左右兩個子樹都是一棵平衡二叉樹。
二叉樹是樹的一種特殊情形,是一種更簡單而且應用更加廣泛的樹。
9. 二叉樹通常鏈式結構還有什麼結構
二叉樹就物理結構來分可以分成:順序存儲結構和鏈式存儲結構。
(1)順序存儲結構:
順序存儲結構,顧名思義就是二叉樹的數據元素存放在一組連續的存儲單元中。其主要有一下幾個特點:
①邏輯上相鄰的兩個元素在物理位置上也是相鄰的;
②操作刪除和插入的時候,需要整體移動元素;
③需要預先分配空間,不能動態增長;
(2)鏈式存儲結構:
鏈式存儲結構中二叉樹的每個結點至少包含三個域:數據域、左指針域和右指針域。其二叉樹是通過指針實現,鏈式存儲結構有以下幾個特點:
①邏輯上相鄰的兩個元素在物理位置上不一定是相鄰的;
②操作刪除和插入的時候,不需要整體移動元素;只需要修改相應的指針即可;
③不需要預先分配空間;
④存儲指針本身會消耗一定的存儲的空間;