二叉树的存储表示
1二叉树的顺序存储表示 2二叉树的链式存储表示 3三叉链表
1二叉树的顺序存储表示
二叉树的顺序存储结构的定义如下:
#define MAXSIZE = 100; //暂定二叉树中节点数的最大值为100 Typedef struct {
ElemType *data ; //存储空间基址(初始化时分配空间) Int nodeNum ; //二叉树中节点数 }SqBiTree ; //二叉树的顺序存储结构
为了能在存储结构中反映出节点之间的逻辑关系,必须将二叉树中节点依照一定规律安排在这组存储单元中。
对于完全二叉树,只要从根起按层序存储即可。
显然,这种顺序存储结构仅适用于完全二叉树。
因为,在最坏的情况下,一个深度为 k 且只有 k 个结点的单支树(树中不存在度为 2 的结点)却需要长度为2k -1的一维数组。
二叉树的顺序存储图如图1所示:
2
6
320
116
5402
106
543216
(a )满二叉树(b )一般二叉树
图1 顺序存储
2二叉树的链式存储表示
二叉树有不同的链式结构,其中最常用的是二叉链表与三叉链表。
二叉链表的结点形式如表1所示:
表1链式存储
date域:称为数据域,用于存储二叉树结点中的数据元素,
1child域:称为左孩子指针域,用于存放指向本结点左孩子的指针(左指针)。
rchild域:称为右孩子指针域,用于存放指向本结点右孩子的指针(右指针)二叉链表中的所有存储结点通过它们的左、右指针的链接而形成一个整体。
根指针:每个二叉链表还必须有一个指向根结点的指针。
根指针具有标识二叉链表的作用,对二叉链表的访问能从根指针开始。
图2中(a)(b)表示一棵二叉树及其二叉链表。
值得注意的是,二叉链表中每个存储结点的每个指针域必须有一个值,这个值或者是指向该结点的一个孩子的指针,或者是空指针NULL。
二叉链表的类型定义如下:
Typedef struct btnode *bitreptr;
Struct btnode
{
Datatype data;
Bitreptr lchild,rchild;
};
Bitreptr root;
若二叉树为空,则root=NULL。
若某结点的某个孩子不存在,则相应的指针为空。
具有n个结点的二叉树中,一共有2n个指针域,其中只有n-1个用来指向结点的的左右孩子,其余的n+1个指针域为NULL。
在二叉链表这种存储结构上,二叉树的多数基本运算如求根,求左、右孩子等很容易实现。
但求双亲运算PARENT(BT,X)的实现却比较麻烦,而且其时间性能不高。
3三叉链表
三叉链表的类型定义如下:
protected:
BiTreeNode<Elem> *lchild;// 指向左子树的指针
BiTreeNode<Elem> *rchild;// 指向右子树的指针
BiTreeNode<Elem> *parent;// 指向双亲的指针
三叉链表存储每个节点由四个域组成,具体结构为:
其中,data、lchild以及rchild三个域的意义同二叉链表结构;parent域为指向该结点双亲结点的指针。
这种存储结构既便于查找孩子结点,又便于查找双亲结点;但是,相对于二叉链表存储结构而言,它增加了空间开销。
为了便于查找任一结点的双亲结点,可以在结点中再增加一个指针域parent,它称为三叉链表。
如图2中的(a)(c)。
A
root
H
G
F
E
D
C
B
(a )
(c )
图 2二叉树的二叉链表和三叉链表。