二叉树操作试卷.doc
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当用线性表作为表的组织形式时,可以有三种查找法。其中以二分查找效率最高。但由于二分查找要求表中结点按关键字有序,且不能用链表作存储结构,因此,当表的插入或删除操作频繁时,为维护表的有序性,势必要移动表中很多结点。这种由移动结点引起的额外时间开销,就会抵消二分查找的优点。也就是说,二分查找只适用于静态查找表。若要对动态查找表进行高效率的查找,可采用下面介绍的几种特殊的二叉树或树作为表的组织形式。不妨将它们统称为树表。下面将分别讨论在这些树表上进行查找和修改操作的方法。二叉排序树1、二叉排序树的定义 二叉排序树(Binary Sort Tree)又称二叉查找(搜索)树(Binary Search Tree)。其定义为:二叉排序树或者是空树,或者是满足如下性质的二叉树:①若它的左子树非空,则左子树上所有结点的值均小于根结点的值;②若它的右子树非空,则右子树上所有结点的值均大于根结点的值;③左、右子树本身又各是一棵二叉排序树。 上述性质简称二叉排序树性质(BST性质),故二叉排序树实际上是满足BST性质的二叉树。2、二叉排序树的特点 由BST性质可得: (1) 二叉排序树中任一结点x,其左(右)子树中任一结点y(若存在)的关键字必小(大)于x的关键字。 (2) 二叉排序树中,各结点关键字是惟一的。? 注意: 实际应用中,不能保证被查找的数据集中各元素的关键字互不相同,所以可将二叉排序树定义中BST性质(1)里的小于改为大于等于,或将BST性质(2)里的大于改为小于等于,甚至可同时修改这两个性质。 (3) 按中序遍历该树所得到的中序序列是一个递增有序序列。 【例】下图所示的两棵树均是二叉排序树,它们的中序序列均为有序序列:2,3,4,5,7,8。
3、二叉排序树的存储结构typedef int KeyType; //假定关键字类型为整数typedef struct node { //结点类型? KeyType key; //关键字项? InfoType otherinfo; //其它数据域,InfoType视应用情况而定,下面不处理它? struct node *lchild,*rchild; //左右孩子指针} BSTNode;typedef BSTNode *BSTree; //BSTree是二叉排序树的类型
4、二叉排序树上的运算(1) 二叉排序树的插入和生成①二叉排序树插入新结点的过程 在二叉排序树中插入新结点,要保证插入后仍满足BST性质。其插入过程是: (a)若二叉排序树T为空,则为待插入的关键字key申请一个新结点,并令其为根; (b)若二叉排序树T不为空,则将key和根的关键字比较:?????? (i)若二者相等,则说明树中已有此关键字key,无须插入。?????? (ii)若keyT→key,则将key插入根的左子树中。?????? (iii)若keyT→key,则将它插入根的右子树中。 子树中的插入过程与上述的树中插入过程相同。如此进行下去,直到将key作为一个新的叶结点的关键字插入到二叉排序树中,或者直到发现树中已有此关键字为止。? ②二叉排序树插入新结点的递归算法 ???? 【参见参考书目】? ③二叉排序树插入新结点的非递归算法??? void InsertBST(BSTree *Tptr,KeyType key)????? { //若二叉排序树 *Tptr中没有关键字为key,则插入,否则直接返回??????? BSTNode *f,*p=*TPtr; //p的初值指向根结点??????? while(p){ //查找插入位置????????? if(p-key==key) return;//树中已有key,无须插入????????? f=p; //f保存当前查找的结点????????? p=(keyp-key)?p-lchild:p-rchild;??????????? //若keyp-key,则在左子树中查找,否则在右子树中查找???????? } //endwhile??????? p=(BSTNode *)malloc(sizeof(BSTNode));??????? p-key=key; p-lchild=p-rchild=NULL; //生成新结点??????? if(*TPtr==NULL) //原树为空?????????? *Tptr=p; //新插入的结点为新的根??????? else //原树非空时将新结点关p作为关f的左孩子或右孩子插入????????? if(keyf-key)??????????? f-lchild=p;?????????
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