Обмен технологиями

Примечания к структуре данных: обработка потоков двоичного дерева

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Бинарное дерево — это важная структура данных, состоящая из узлов, каждый узел имеет не более двух дочерних узлов. В некоторых случаях нам нужно обойти двоичное дерево, чтобы посетить все его узлы. Однако в несбалансированных двоичных деревьях обычные методы обхода могут привести к неэффективности. Чтобы решить эту проблему, мы можем использовать метод, называемый «потоком», для оптимизации процесса обхода.

1. Что такое поточность двоичного дерева?

Потоковая обработка двоичного дерева относится к процессу преобразования двоичного дерева в связанное двоичное дерево. Бинарное дерево подсказок добавляет к исходному двоичному дереву два указателя: ltag и rtag, которые указывают на предшественника и преемника левого и правого дочерних элементов соответственно. Это позволяет легко перемещаться по порядку, предварительному заказу и после заказа.

2. Как реализовать многопоточность бинарных деревьев?

  1. Нарезка средней последовательности

Порядок обработки потоков достигается путем изменения алгоритма обхода по порядку. Когда осуществляется доступ к узлу, мы соединяем ключевую информацию между узлом и его узлом-предшественником. Конкретные шаги заключаются в следующем:

  • Инициализируйте указатель pre, используемый для записи узла-предшественника посещаемого в данный момент узла.
  • Пройдите каждый узел двоичного дерева для каждого узла:
    • Если это первый посещенный узел, его lchild устанавливается в pre, а ltag — в 1.
    • Если его узел-предшественник определен (то есть pre не пуст), его rchild устанавливается в pre, а rtag — в 1.
    • Обновите pre до текущего узла.
  1. предзаказ

Идеи разгадки предварительного заказа и подсказки среднего порядка схожи, но вам нужно обратить внимание на проблему магического круга любовных капель. Когда ltag=0, левое поддерево можно определить в предварительном порядке. Конкретные шаги заключаются в следующем:

  • Инициализируйте указатель pre, используемый для записи узла-предшественника посещаемого в данный момент узла.
  • Пройдите каждый узел двоичного дерева для каждого узла:
    • Если это первый посещенный узел, его lchild устанавливается в pre, а ltag — в 1.
    • Если его узел-предшественник определен (то есть pre не пуст), его rchild устанавливается в pre, а rtag — в 1.
    • Обновите pre до текущего узла.
    • Если ltag=0, обработка предварительного заказа выполняется рекурсивно в левом поддереве.
  1. Подсказка после заказа

Потоки постпорядка также следуют аналогичной идее, но особое внимание необходимо уделять обработке rchild и rtag последнего узла. Конкретные шаги заключаются в следующем:

  • Инициализируйте указатель pre, используемый для записи узла-предшественника посещаемого в данный момент узла.
  • Пройдите каждый узел двоичного дерева для каждого узла:
    • Если это первый посещенный узел, его lchild устанавливается в pre, а ltag — в 1.
    • Если его узел-предшественник определен (то есть pre не пуст), его rchild устанавливается в pre, а rtag — в 1.
    • Обновите pre до текущего узла.
    • Когда встречается последний узел, его rchild устанавливается в pre, а rtag — в 1.

3. Точки, подверженные ошибкам

В процессе реализации потоков двоичного дерева можно выделить следующие распространенные моменты, подверженные ошибкам:

  1. Специальная обработка rchild и rtag последнего узла игнорируется.
  2. В процессе оформления предварительного заказа проблема с магическим кругом любовных капель не была решена должным образом.
  3. Указатель pre неправильно инициализирован или обновлен.

4. Резюме

Потоки двоичного дерева — эффективный метод оптимизации стратегий обхода. Добавляя дополнительные указатели и изменяя алгоритм обхода, мы можем более эффективно получать доступ ко всем узлам двоичного дерева. В практических приложениях нам следует обращать внимание на то, чтобы избежать некоторых распространенных ошибок, упомянутых выше, чтобы обеспечить корректность и стабильность кода.