樹(英語:tree)是由n(n>=1)個有限節點群組成一個具有層次關係的集合。把它叫做“樹”是因為它看起來像一棵倒掛的樹,也就是說它是根朝上,而葉朝下的。
通常使用鏈式表來實現.
它具有以下的特點:
1.每個節點有零個或多個子節點;
2.沒有父節點的節點稱為根節點;
3.每一個非根節點有且只有一個父節點;
4.除了根節點外,每個子節點可以分為多個不相交的子樹;
相關術語
節點的度:一個節點含有的子樹的個數稱為該節點的度;比如根節點A的度是2
樹的度:一棵樹中,最大的節點的度稱為樹的度;比如此樹度是3,在B節點的位置
分葉節點或終端節點:度為零的節點;例如K節點
父親節點或父節點:若一個節點含有子節點,則這個節點稱為其子節點的父節點;
孩子節點或子節點:一個節點含有的子樹的根節點稱為該節點的子節點;
兄弟節點:具有相同父節點的節點互稱為兄弟節點;
節點的層次:從根開始定義起,根為第1層,根的子節點為第2層,以此類推;
樹的高度或深度:樹中節點的最大層次;
堂兄弟節點:父節點在同一層的節點互為堂兄弟;
節點的祖先:從根到該節點所經分支上的所有節點;
子孫:以某節點為根的子樹中任一節點都稱為該節點的子孫。
森林:由m(m>=0)棵互不相交的樹的集合稱為森林;
樹的種類
1.無序樹:樹中任意節點的子節點之間沒有循序關聯性,這種樹稱為無序樹,也稱為自由樹;
2.有序樹:樹中任意節點的子節點之間有循序關聯性,這種樹稱為有序樹;
2.1.二叉樹:每個節點最多含有兩個子樹的樹稱為二叉樹;
2.1.1.完全二叉樹:對於一顆二叉樹,假設其深度為d(d>1)。除了第d層外,其它各層的節點數目均已達最大值,且第d層所有節點從左向右連續地緊密排列,這樣的二叉樹被稱為完全二叉樹,其中滿二叉樹的定義是所有分葉節點都在最底層的完全二叉樹;
2.1.2.平衡二叉樹(AVL樹):若且唯若任何節點的兩棵子樹的高度差不大於1的二叉樹;
2.1.3.排序二叉樹(二叉尋找樹(英語:Binary Search Tree),也稱二叉搜尋樹、有序二叉樹);
2.2.霍夫曼樹(用於資訊編碼):帶權路徑最短的二叉樹稱為哈夫曼樹或最優二叉樹;
2.3.B樹:一種對讀寫操作進行最佳化的自平衡的二叉尋找樹,能夠保持資料有序,擁有多餘兩個子樹。
應用情境
1.xml,html等,那麼編寫這些東西的解析器的時候,不可避免用到樹
2.路由協議就是使用了樹的演算法
3.mysql資料庫索引
4.檔案系統的目錄結構
5.所以很多經典的AI演算法其實都是樹搜尋,此外機器學習中的decision tree也是樹結構