数据结构堆(Heap)&排序&二叉树

数据结构堆(Heap)&排序&二叉树

在我们描述堆之前,我们首先要明白一个概念,什么是树?

树的概念及结构

1.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,也就是说它是根在上,而叶在下的。

有一个特殊的结点,称为根结点,根节点没有前驱结点。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,但可以有0个或多个后继。

由此可知,树是递归定义的。

 

 

下面介绍一些与树相关的概念(以上面的树为例):

(1)结点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度;如上图:A的为6,即B、C、D、E、F、G。

(2)叶结点:度为0的节点称为叶结点;如上图:B、C、H、I、K、L、M、N、P、Q 为叶结点。

(3)双亲结点或父结点:若一个节点含有子结点,则这个结点称为其子结点的父结点;如上图:A是B的父结点。

(4)孩子结点或子结点:一个结点含有的子树的根结点称为该结点的子结点;如上图:B是A的孩子节点。

(5)兄弟结点:具有相同父结点的结点互称为兄弟结点; 如上图:B、C是兄弟结点。

(6)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6。

(7)结点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子结点为第2层,以此类推。

(8)树的高度或深度:树中结点的最大层次; 如上图:树的高度为4。

(9)节点的祖先:从根到某一结点所经分支上的所有结点;如上图:D、A是H的祖先;A是所有结点的公共祖先。

(10)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。

(11)森林:多棵互不相交的树的集合称为森林。

2.树的表示方法

树由于不是线性结构,所以相对线性表,要存储、表示就相对麻烦,实际中树有很多种表示方式,如:双亲表示法,孩子表示法、孩子兄弟表示法等等。这里简单地介绍其中最常用的孩子兄弟表示法。

孩子兄弟表示法就是用孩子结点来找到下一层的结点,用兄弟结点来找到这一层其余的结点,结构如下。

typedef int DataType;
struct Node
{
    struct Node* firstChild1; // 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
};
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