Python中常用的数据结构—树(非线性结构)
常用的数据结构有数组、链表(一对一)、栈和队列、哈希表、树(一对多)、图(多对多)等结构。
在本目录下我们将讲解,通过python语言实现常用的数据结构。
1.树和二叉树
1.1满二叉树:一个二叉树的所有非叶子节点都存在左孩子和右孩子,并且所有叶子结点都在同一层级上,那么这个树就是满二叉树。
1.2完全二叉树:对一个有n个节点的二叉树,按层级顺序编号,则所有节点的编号为从1到n。如果这个树所有节点和同样深度的满二叉树的编号为从1到n的节点位置相同,则这个二叉树为完全二叉树。
1.3二叉树的物理存储结构:(1)链式存储结构(2)数组
(1)链式存储结构:存储数据的data变量,指向左孩子的left指针,指向右孩子的right指针。
(2)数组:按照层级顺序把二叉树的节点放到数组中对应的位置上。如果某个节点的左孩子或右孩子空缺,则数组的相应位置也空出来。假设父节点的下表为parent,则其左孩子节点下表为2×parent+1;右孩子节点的下表为2×parent+2。
1.4二叉查找树:
性质1:如果左子树不为空,则左子树上所有节点的值均小于根节点的值。
性质2:如果右子树不为空,则右子树上所有节点的值均大于根节点的值。
性子3:左子树、右子树也都是二叉查找树。
左节点值<根节点值<右节点值
因为二叉查找树要求左子树节点的值小于父节点值,右子树节点的值大于父节点的值,正是这样保证了二叉树的有序性,因此二叉查找树又名二叉排序树。
重点:使用二叉树的目的就是为了便于数据进行查找操作和维持相对顺序。在查找时就是尽量保证树的平衡(平衡二叉树),这样时间复杂度才会降低成log2n。二叉树自平衡的方式有很多如红黑树、AVL树、树堆等。
本节内容主要讲解了关于树的相关概念,下节叙述二叉树的遍历。