Python数据结构与算法(4.1)——树
0. 学习目标
树 (Tree
) 是程序设计和算法中最重要的非线性数据结构之一,它以层次化的方式组织数据,广泛应用于文件系统、数据库索引、表达式解析、网络路由等场景。本节将首先介绍树的基本概念及其抽象数据类型 (ADT
),然后讲解常见的两种存储实现方式,并通过示例验证其操作;最后结合实际问题,演示如何利用树实现复杂算法。
通过本节学习,应掌握以下内容:
- 树的基本概念、术语及常见类型
- 树的抽象数据类型定义及核心操作
- 链式存储与顺序存储(数组表示)的实现方法及时间空间复杂度分析
- 常用遍历算法(前序、中序、后序、层次)及其实现
- 利用树解决实际问题(表达式求值等)
1. 树的基本概念
在计算机科学中,树 (Tree
) 是一种表示层次关系的非线性抽象数据结构,由节点 (Node
) 和连接节点的边 (Edge
) 组成。每个节点最多只有一个父节点,但可以连接任意数量的子节点,这意味着树中不存在环路或循环结构。根节点 (Root
) 是没有父节点的节点,作为树的起始点;而没有子节点的节点称为叶节点 (Leaf
)。树中每个节点可以拥有零个或多个子节点,适用于文件系统、组织结构等场景。
1.1 常用术语
树 (Tree
)