面试官:说说你对树的理解?相关的操作有哪些?

在计算机领域,树形数据结构是一类重要的非线性数据结构,可以表示数据之间一对多的关系。以树与二叉树最为常用,直观看来,树是以分支关系定义的层次结构。
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本文转载自微信公众号「JS每日一题」,作者灰灰。转载本文请联系JS每日一题公众号。

一、是什么

在计算机领域,树形数据结构是一类重要的非线性数据结构,可以表示数据之间一对多的关系。以树与二叉树最为常用,直观看来,树是以分支关系定义的层次结构

二叉树满足以下两个条件:

  • 本身是有序树

  • 树中包含的各个节点的度不能超过 2,即只能是 0、1 或者 2

如下图,左侧的为二叉树,而右侧的因为头结点的子结点超过2,因此不属于二叉树:

同时,二叉树可以继续进行分类,分成了满二叉树和完成二叉树:

满二叉树:如果二叉树中除了叶子结点,每个结点的度都为 2

完成二叉树:如果二叉树中除去最后一层节点为满二叉树,且最后一层的结点依次从左到右分布

二、操作

关于二叉树的遍历,常见的有:

  • 前序遍历

  • 中序遍历

  • 后序遍历

  • 层序遍历

前序遍历

前序遍历的实现思想是:

  • 访问根节点

  • 访问当前节点的左子树

  • 若当前节点无左子树,则访问当前节点的右子

根据遍历特性,递归版本用代码表示则如下:

复制

const preOrder = (root) => {   if(!root){ return }   console.log(root)   preOrder(root.left)   preOrder(root.right) }
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如果不使用递归版本,可以借助栈先进后出的特性实现,先将根节点压入栈,再分别压入右节点和左节点,直到栈中没有元素,如下:

复制

const preOrder = (root) => {   if(!root){ return }   const stack = [root]   while (stack.length) {     const n = stack.pop()     console.log(n.val)     if (n.right) {       stack.push(n.right)     }     if (n.left) {       stack.push(n.left)     }   } }
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中序遍历

前序遍历的实现思想是:

  • 访问当前节点的左子树

  • 访问根节点

  • 访问当前节点的右子

递归版本很好理解,用代码表示则如下:

复制

const inOrder = (root) => {   if (!root) { return }   inOrder(root.left)   console.log(root.val)   inOrder(root.right) }
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非递归版本也是借助栈先进后出的特性,可以一直首先一直压入节点的左元素,当左节点没有后,才开始进行出栈操作,压入右节点,然后有依次压入左节点,如下:

复制

const inOrder = (root) => {   if (!root) { return }   const stack = [root]   let p = root   while(stack.length || p){     while (p) {       stack.push(p)       p = p.left     }     const n = stack.pop()     console.log(n.val)     p = n.right   } }
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后序遍历

前序遍历的实现思想是:

  • 访问当前节点的左子树

  • 访问当前节点的右子

  • 访问根节点

递归版本,用代码表示则如下:

复制

const postOrder = (root) => {   if (!root) { return }   postOrder(root.left)   postOrder(root.right)   console.log(n.val)  }
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后序遍历非递归版本实际跟全序遍历是逆序关系,可以再多创建一个栈用来进行输出,如下:

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const preOrder = (root) => {   if(!root){ return }   const stack = [root]   const outPut = []   while (stack.length) {     const n = stack.pop()     outPut.push(n.val)     if (n.right) {       stack.push(n.right)     }     if (n.left) {       stack.push(n.left)     }   }   while (outPut.length) {     const n = outPut.pop()     console.log(n.val)   } }
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层序遍历

按照二叉树中的层次从左到右依次遍历每层中的结点

借助队列先进先出的特性,从树的根结点开始,依次将其左孩子和右孩子入队。而后每次队列中一个结点出队,都将其左孩子和右孩子入队,直到树中所有结点都出队,出队结点的先后顺序就是层次遍历的最终结果

用代码表示则如下:

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const levelOrder = (root) => {     if (!root) { return [] }     const queue = [[root, 0]]     const res = []     while (queue.length) {         const n = queue.shift()         const [node, leval] = n         if (!res[leval]) {             res[leval] = [node.val]         } else {             res[leval].push(node.val)         }         if (node.left) { queue.push([node.left, leval + 1]) }         if (node.right) { queue.push([node.right, leval + 1]) }     }     return res };
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三、总结

树是一个非常重要的非线性结构,其中二叉树以二叉树最常见,二叉树的遍历方式可以分成前序遍历、中序遍历、后序遍历

同时,二叉树又分成了完成二叉树和满二叉树

参考文献

https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91

 

http://data.biancheng.net/view/27.html

 

10    2021-09-27 06:50:04    非线性 数据