1. 数组特点:与线性表一样,所有数据元素都必须属于同一数据类型。 2. 数组的顺序存储结构:由于数组一般不作插入或删除操作,一旦建立了数组,则结构中的数据元素个数和元素之间的关系就不会发生变动,因此采用顺序存储结构表示数组。 存储位置计算:假设每个数据元素需占用L个存储单元,则二维数组A中任一元素aij的存储位置可由下式确定
以行序为主序的存储结构:LOC(i,j)=LOC(0,0)+(b2*i+j)*L 以列序为主序的存储结构:LOC(i,j)=LOC(0,0)+(b2*j+i)*L
式中LOC(i,j)是aij的存储位置;LOC(0,0)是a00的存储位置,即二维数组A的起始存储位置,也称基地址或基址;b2在以行序为主序的存储结构时为每行存储元素的个数(列数),在以列序为主序的存储结构时为每列存储元素的个数(行数)。
3. 广义表:是线性表的推广,也有人称其为列表(lists,用复数形式以示与统称的表list的区别)。记作LS=(a1,a2,?an) ,其中LS是广义表(a1,a2,…an)的名称,n是它的长度。在线性表的定义中,ai(1≤i≤n)只限于是单个元素。而在广义表的定义中,ai可以是单个元素,也可以是广义表,分别称为广义表LS的原子和子表。 例如:
第6章、树和二叉树
1. 二叉树:是一种树型的结构,它的特点是每个结点至多只有两棵子树(即二叉树中不存在度大于2的结点),并且,二叉树的子树有左右之分,其次序不能任意颠倒。
2. 二叉树的性质:
1) 性质1:在二叉树的第i层上至多有2的i减1次方个结点(i≥1)。 2) 性质2:深度为k的二叉树至多有2的k次方减1个结点(k≥1)。
深度为k的二叉树至少有k个结点(k≥1)。
深度为k的完全二叉树至少有2的k次方减2的k减1次方个结点(k≥1)。
3) 性质3:对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1。
4) 性质4:具有n个结点的完全二叉树的深度为[log2n]+1。
5) 性质5:如果对一棵有n个结点的完全二叉树(其深度为[log2n]+1)的结点按层序编号(从第1层到第[log2n]+1层,每层从左到右),则对任一结点i(1
≤i≤n)有:
a) 如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其双亲PARENT(i)是结点[i/2]。 b) 如果2i>n,则结点i无左孩子(结点i为叶子结点);否则其左孩子LCHILD(i)是结点2i。
c) 如果2i+1>n,则结点i无右孩子;否则其右孩子RCHILD(i)是结点2i+1。 3. 满二叉树:一颗深度为k且有 2的k次方减1个结点的二叉树。
4. 完全二叉树:深度为k的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应。 5. 遍历二叉树:
-1) 根据二叉树写遍历结果:
a) 先序遍历(先根遍历):DLR +/- + a * b - c d / e f
b) 中序遍历(中根遍历):LDR a*efa + b * c - d - e / f
b-c) 后序遍历(后根遍历):LRD
a b c d - * + e f / -
cd
2) 根据遍历结果画二叉树:
一棵二叉树的先序、中序和后序序列分别如下,其中有部分未给出,试求出空格处的结点字符,并画出该二叉树。
A先序:__B__EHI__FG__K 中序:D__HEIA__CJG__ 后序:__H__EBF__KG__A
解题思路:
a) 由先序或后序确定根结点;如本题后序最后一个为A,根结点为A,所以先序
DEFG第一个空就为A。
b) 在中序找出根结点,根结点左侧为左子树,右侧为右子树;如本题D__HEI为
HIJK左子树,__CJG__为右子树。
c) 由先序确定紧跟在根结点后的左子树根;如本题紧跟在A后的是B,B为左子树根,中序根结点的左子树只有一个空,所以为B。
d) 继续由中序确定左子树根的左右子树,左侧为左子树,右侧为右子树;如本题B的左子树为D,右子树为HEI,所以先序第二个空为D。
e) 重复c)、d)步骤确定整棵左子树;如本题先序中紧跟在D后的是E,E为B的右子树,由中序中看出E左子树为H,右子树为I,补充后序填空,前两空分别为D和I。
f) 由后序确定右子树根的左子树,再由中序确定右子树根;如本题紧跟在B后的是F,F为右子树根的左子树,已知中序__CJG__为右子树,F只可能第一个空,
BC那第二个空为K,补全先序、中序、后序填空并可画出二叉树。 6. 森林与二叉树的转换:
1) 树转换成二叉树:连兄弟,留长子,删孩子。 a) 连线,连接所有兄弟结点。
b) 删线,仅保留双亲与长子结点的连线,删除与其他孩子结点之间的连线。 c) 整理,原有的长子结点为左子树,从兄弟转换为孩子的结点为右子树。 d) 注意,由于树根没有兄弟结点,固树转换为二叉树后,二叉树根结点的右子树必为空。
2) 森林转换成二叉树:连树根及兄弟,留长子,删孩子。 a) 连线,连接每棵树的根结点及所有兄弟结点。
b) 删线,仅保留双亲与长子结点的连线,删除与其他孩子结点之间的连线。 c) 整理,第一棵树根结点为二叉树根结点,原有的长子结点为左子树,从兄弟转换为孩子的结点为右子树。
3) 二叉树转换成树:连左孩子的右孩子及其右孩子?,删原树右孩子。
a) 连线,若某结点X存在左孩子XL,则将这个左孩子的右孩子结点XLR、左孩子的右孩子的右孩子结点XLRR、左孩子的右孩子的右孩子的右孩子结点XLRRR?都与X结点连线。
b) 删线,删除原二叉树的所有双亲与右孩子结点的连线。 c) 整理,原二叉树根结点为树根结点。
4) 二叉树转换成森林:连左孩子的右孩子及其右孩子?,删原树右孩子。 a) 连线,若某结点X存在左孩子XL,则将这个左孩子的右孩子结点XLR、左孩子的右孩子的右孩子结点XLRR、左孩子的右孩子的右孩子的右孩子结点XLRRR?都与X结点连线。
b) 删线,删除原二叉树的所有双亲与右孩子结点的连线。 c) 整理,调整为多棵树的森林。
7. 赫夫曼树:又称最优树,是一类带权路径长度最短的树。
a) 两个最小数值组成一对,小的在前,大的在后;如上图中2与4最小,2在前,4在后。
b) 将两个最小数值的和算作一个数,再与其他数重复a)步骤;如上图中2与4的和为6,5与6最小,5在前,6在后。
c) 最后计算WPL,它等于每个数值乘以从根结点到这个数值的连线个数的积之和;如上图中WPL=2*3+4*3+5*2+7*1=35。 8. 赫夫曼编码:
a) 在赫夫曼树上,左分支代表0,右分支代表1。 b) 由根结点到指定结点的路径(从上到下把0、1连起来),就是该结点的赫夫曼编码;如上图(d)中a为0,b为10,c为110,d为111。
第7章、图
1. 图:多个结点,结点之间的关系可以是任意的,图中任意两个数据元素之间都有可能相关。
2. 无向完全图:有n(n-1)/2条边的无向图。 3. 有向完全图:有n(n-1)条边的有向图。
4. 入度:以顶点V为头的弧的数目称为V的入度。 5. 出度:以V为尾的弧的数目称为V的出度。
6. 连通图:在无向图中,任意两个顶点之间都有路径。 7. 连通分量:在无向图中的极大连通子图。