Úvod do stromů ve struktuře dat

Před porozuměním typů stromů ve struktuře dat nejprve prostudujeme stromy ve struktuře dat. Strom v poli počítače je také označován jako strom reálného světa, ale rozdíl mezi skutečným světem a stromem výpočetního pole je, že je vizualizován jako vzhůru nohama a kořen na něm a větví od kořene ke stromovým listům. Mezi různými aplikacemi v reálném světě se používá stromová datová struktura, protože může prokázat vztahy mezi různými uzly s hierarchií rodič-dítě. Z tohoto důvodu se také nazývá hierarchická struktura dat. Je nejoblíbenější pro zjednodušení a zrychlení vyhledávání a třídění. Je považována za jednu z nejsilnějších a nejpokročilejších datových struktur. Strom je reprezentace nelineární datové struktury. Strom lze zobrazit pomocí různých uživatelsky definovaných nebo primitivních typů dat. K implementaci stromu můžeme použít pole, seznamy připojené k třídám nebo jiné druhy datových struktur. Je to skupina vzájemně propojených uzlů. K hranám jsou připojeny uzly, které ukazují vztah.

Vztahy ve stromu: Ve výše uvedeném diagramu je P kořen stromu, P je také rodičem Q, R a S. Q je dítě P. Proto Q, R a S jsou sourozenci. Zatímco P je prarodičem A, B, C, D a E.

Co jsou stromy?

Strom je hierarchická datová struktura, která přirozeně ukládá informace hierarchickým způsobem. Struktura dat stromu je jednou z nejúčinnějších a nejvyspělejších. Jsou zobrazeny uzly spojené hranami.

Vlastnosti stromu: Každý strom má specifický kořenový uzel. Každý uzel stromu může být křížen kořenovým uzlem. Říká se tomu kořen, protože strom byl jediný kořen. Každé dítě má pouze jednoho rodiče, ale může mít mnoho dětí.

Typy stromů ve struktuře dat

Níže jsou uvedeny typy stromů ve struktuře dat:

1. Obecný strom

Pokud na hierarchii stromu není kladeno žádné omezení, strom se nazývá obecný strom. Každý uzel může mít v General Tree nekonečný počet dětí. Strom je super-sadou všech ostatních stromů.

2. Binární strom

Binární strom je druh stromu, ve kterém lze pro každého rodiče nalézt většinu dvou dětí. Děti jsou známé jako levé a pravé dítě. Toto je populárnější než většina ostatních stromů. Pokud jsou v binárním stromu aplikována určitá omezení a vlastnosti, použije se také řada dalších, jako je strom AVL, BST (strom binárního vyhledávání), strom RBT atd. Když se posuneme dopředu, podrobně vysvětlíme všechny tyto styly.

3. Binární vyhledávací strom

Binární vyhledávací strom (BST) je rozšíření binárního stromu s několika volitelnými omezeními. Levá podřízená hodnota uzlu by měla být v BST menší nebo rovna nadřazené hodnotě a správná podřízená hodnota by měla být vždy větší nebo rovná hodnotě nadřazené. Tato vlastnost stromu binárního vyhledávání je ideální pro vyhledávací operace, protože v každém uzlu můžeme přesně určit, zda je hodnota v levém nebo pravém dílčím stromu. Proto je pojmenován strom hledání.

4. AVL Tree

AVL strom je samočinně vyvážený binární vyhledávací strom. Jménem vynálezců Adelson-Velshi a Landis je dáno jméno AVL. Byl to první strom, který se dynamicky vyvážil. Vyrovnávací faktor je přidělen každému uzlu ve stromu AVL na základě toho, zda je strom vyrovnaný nebo ne. Výška dětí uzlu je maximálně 1. AVL révy. Ve stromu AVL je správný vyrovnávací faktor 1, 0 a -1. Pokud má strom nový uzel, bude se otáčet, aby byl strom vyrovnaný. Poté se otočí. Běžné operace, jako je prohlížení, vkládání a odebírání, vyžadují ve stromu AVL čas O (log n). Většinou se používá při práci s operacemi vyhledávání.

5. Červeno-černý strom

Jiný druh stromu auto-vyvažování je červeno-černý. Červeno-černý název je dán, protože červeno-černý strom má na každém uzlu buď červenou nebo černou barvu podle vlastností červeno-černého stromu. Udržuje rovnováhu lesa. Přestože tento strom není plně vyváženým stromem, trvá operace vyhledávání pouze O (log n) času. Když jsou nové uzly přidány do červeno-černého stromu, uzly se znovu otočí, aby se zachovaly vlastnosti červeno-černého stromu.

6. N-ary strom

Maximální počet dětí v tomto typu stromu, který může mít uzel, je N. Binární strom je dvouletý strom, jako maximálně 2 děti v každém uzlu binárního stromu. Kompletní strom N-ary je strom, ve kterém jsou děti uzlu 0 nebo N.

Výhody stromu

Nyní pochopíme výhody stromu:

  • Strom se odráží v datových strukturálních spojeních.
  • Strom se používá pro hierarchii.
  • Nabízí efektivní postup vyhledávání a vkládání.
  • Stromy jsou flexibilní. To umožňuje přemístění podstromů s minimálním úsilím.

Závěr - typy stromů ve struktuře dat

Takže zde v tomto článku jsme viděli, co je struktura stromů, jaké jsou různé typy stromů ve struktuře dat a její výhody. Doufám, že jste získali představu o některých společných stromech ve struktuře dat.

Doporučené články

Toto je průvodce typy stromů ve struktuře dat. Zde diskutujeme o tom, co jsou stromy, 6 typů stromů ve struktuře dat, s výhodami. Další informace naleznete také v dalších souvisejících článcích -

  1. Datový kanál AWS
  2. Oracle Data Warehousing
  3. Vícerozměrná databáze
  4. Datové struktury Java Interview Otázky

Kategorie:

Velká data