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一、二叉树的定义
二叉树是一种树形数据结构,其中每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。二叉树的特点使得它在许多应用中非常有效,例如搜索、排序和表达式解析等。
二叉树的基本属性
- 节点:每个二叉树节点包含三个部分:数据、左子树和右子树。
- 高度:树的高度是从根节点到最深叶节点的最长路径。
- 深度:树中某个节点的深度是从根节点到该节点的路径长度。
- 叶子节点:没有子节点的节点称为叶子节点。
二、二叉树的类型
- 满二叉树:每个节点都有0或2个子节点。
- 完全二叉树:除了最后一层外,每一层的节点都被填满,且最后一层的节点都集中在左侧。
- 平衡二叉树:左右子树的高度差不超过1。
- 二叉搜索树(BST):左子树的值小于根节点的值,右子树的值大于根节点的值。
三、二叉树的基本操作
1. 插入节点
2. 遍历
- 前序遍历:访问根节点 -> 遍历左子树 -> 遍历右子树
- 中序遍历:遍历左子树 -> 访问根节点 -> 遍历右子树
- 后序遍历:遍历左子树 -> 遍历右子树 -> 访问根节点
3. 搜索节点
4. 删除节点
四、案例实现
1. Python 实现
二叉树节点定义
class TreeNode:
def __init__(self, value):
self.value = value # 节点值
self.left = None # 左子节点
self.right = None # 右子节点