一、中序遍歷的中序是什么意思
中序遍歷(Inorder Traversal)是一種樹(shù)的遍歷方法,尤其適用于二叉樹(shù)。在中序遍歷中,中序這個(gè)詞的含義與遍歷順序有關(guān)。中序遍歷的順序是:先遍歷左子樹(shù),接著訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn),最后遍歷右子樹(shù)。因此,“中序”這個(gè)詞實(shí)際上表示根節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)順序位于左子樹(shù)和右子樹(shù)之間。
中序遍歷的核心思想是按照左子樹(shù)、根節(jié)點(diǎn)、右子樹(shù)的順序遍歷整棵樹(shù)。在這個(gè)過(guò)程中,根節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)順序位于左子樹(shù)和右子樹(shù)之間,因此稱為“中序”遍歷。這種遍歷方法具有以下特點(diǎn):
在二叉搜索樹(shù)中,中序遍歷能夠按照節(jié)點(diǎn)值的升序順序輸出節(jié)點(diǎn)。這是因?yàn)槎嫠阉鳂?shù)的特性:左子節(jié)點(diǎn)的值小于根節(jié)點(diǎn),右子節(jié)點(diǎn)的值大于根節(jié)點(diǎn)。中序遍歷可以用于生成二叉搜索樹(shù)的線性表示,這有助于進(jìn)一步分析和操作。中序遍歷是一種自然的方式來(lái)訪問(wèn)和處理二叉樹(shù)的節(jié)點(diǎn),因?yàn)樗凑展?jié)點(diǎn)值的順序遍歷整棵樹(shù)。中序遍歷在許多場(chǎng)景下都有應(yīng)用,例如:
生成二叉搜索樹(shù)的有序序列:由于中序遍歷按照節(jié)點(diǎn)值的升序順序輸出節(jié)點(diǎn),因此可以用于生成二叉搜索樹(shù)的有序序列。檢查二叉搜索樹(shù)的有效性:通過(guò)對(duì)比中序遍歷的輸出結(jié)果與預(yù)期的有序序列,可以檢查二叉搜索樹(shù)是否有效。將二叉搜索樹(shù)轉(zhuǎn)換為雙向鏈表:中序遍歷可以用于修改二叉搜索樹(shù)的節(jié)點(diǎn)指針,將其轉(zhuǎn)換為雙向鏈表。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,中序遍歷被用于語(yǔ)法分析和表達(dá)式求值等任務(wù)。先序遍歷:適用于復(fù)制二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)、輸出樹(shù)的結(jié)構(gòu)(如括號(hào)表示法)、求解表達(dá)式樹(shù)的值等。在先序遍歷中,我們首先訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn),然后遞歸訪問(wèn)左子樹(shù)和右子樹(shù)。這種遍歷方式有助于從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始處理問(wèn)題,從上到下地進(jìn)行處理。
中序遍歷:如前所述,適用于生成二叉搜索樹(shù)的有序序列、檢查二叉搜索樹(shù)的有效性、將二叉搜索樹(shù)轉(zhuǎn)換為雙向鏈表等。中序遍歷能夠按照節(jié)點(diǎn)值的順序訪問(wèn)整棵樹(shù),尤其適用于與節(jié)點(diǎn)值有關(guān)的問(wèn)題。
后序遍歷:適用于計(jì)算樹(shù)的高度、求解動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題、刪除二叉樹(shù)等。后序遍歷首先訪問(wèn)左子樹(shù)和右子樹(shù),然后再訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)。這種遍歷方式有助于從下到上、從子問(wèn)題到原問(wèn)題地進(jìn)行處理。
延伸閱讀1:什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。通常情況下,精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶來(lái)更高的運(yùn)行或者存儲(chǔ)效率。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往同高效的檢索算法和索引技術(shù)有關(guān)。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(data structure)是帶有結(jié)構(gòu)特性的數(shù)據(jù)元素的集合,它研究的是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)以及它們之間的相互關(guān)系,并對(duì)這種結(jié)構(gòu)定義相適應(yīng)的運(yùn)算,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的算法,并確保經(jīng)過(guò)這些運(yùn)算以后所得到的新結(jié)構(gòu)仍保持原來(lái)的結(jié)構(gòu)類型。簡(jiǎn)而言之,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合,即帶“結(jié)構(gòu)”的數(shù)據(jù)元素的集合。“結(jié)構(gòu)”就是指數(shù)據(jù)元素之間存在的關(guān)系,分為邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)密切相關(guān)的方面,同一邏輯結(jié)構(gòu)可以對(duì)應(yīng)不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。算法的設(shè)計(jì)取決于數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu),而算法的實(shí)現(xiàn)依賴于指定的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。