Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lec_inf.doc
Скачиваний:
61
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
1.14 Mб
Скачать

7.2. Бинарные деревья

Особенно важное практическое значение имеют упорядоченные деревья второй степени. Их называют двоичными или бинарными деревьями.

Бинарное дерево– это конечное множество узлов, которое или пусто, или состоит из корня и двух непересекающихся бинарных деревьев, называемых левым и правым поддеревьями данного корня. Примеры бинарных деревьев приведены на рис. 65.

Рис. 65. Примеры бинарных деревьев

Максимальное число узлов в бинарном дереве высотой h (d=2):

.

Максимальное число узлов на уровне i в бинарном дереве:

.

Высота полного бинарного дерева, содержащего Nузлов:

.

  означает взятие целой части числа.

Существуют различные алгоритмы преобразования дерева произвольной степени, т.е. дерева общего вида, к виду бинарного. Левосторонний алгоритм формулируется следующим образом: у каждого узла дерева произвольной степени необходимо сохранить самую левую связь, а узлы – потомки одного и того же узла следует соединить правой связью. На рис. 66 представлено исходное дерево общего вида, а на рис. – эквивалентное бинарное.

Рис. 66. Преобразование произвольного дерева к виду бинарного

7.3. Представление бинарных деревьев

7.3.1. Представление бинарных деревьев на статической

памяти

Если известен максимальный размер дерева (т.е. высота, а следовательно, и количество узлов, соответствующих полному дереву), то структуру дерева можно хранить в виде массива. При этом корень дерева будет храниться в элементе массива с индексом [1]. Для каждого узла с номеромkего левый потомок будет хранится в элементе с индексом[2 * k], а правый - в элементе с индексом[2 * k + 1] (см. рис. 67).

Рис. 67. Представление бинарного дерева на статической памяти

Достоинством представления бинарных деревьев на статической памяти является простота доступа как от предка к потомку, так и от потомка к предку, а недостатком - то, что если дерево не является полным, в массиве появляется большое число пустых элементов. Ограниченный размер массива не позволяет включать в дерево новые узлы, т.е. дерево не может “расти”. Удаление узла из дерева и соответствующее изменение его структуры потребует модификации содержимого массива.

7.3.2. Представление бинарных деревьев на

динамической памяти

Элемент хранения узла бинарного дерева состоит из одного или нескольких информационных полей и двух полей связи, указывающих соответственно на левое и правое поддеревья данного узла.

Type

PTree = ^ Tree;

{ тип – указатель на узел дерева }

Tree = record

{ тип – элемент хранения узла дерева}

info: char;

{ информационное поле }

left, right: PTree

{ ссылки на поддеревья }

End;

Var Root: PTree;

{ указатель на корень дерева }

Дерево задается указателем на его корень. Если дерево пусто, указатель на его корень равен NIL. Связанное представление бинарного дерева иллюстрирует рис. 68.

Рис. 68. Связанное представление бинарного дерева

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]