数据结构（从概念到算法）课件

第5章树与二叉树01020304目录CONTENTS05树的逻辑结构树的存储结构二叉树的逻辑结构二叉树的存储结构树、森林与二叉树的转换06哈夫曼树07应用实例08本章小结01PART树的逻辑结构5.1.1树的定义与基本术语树（Tree）是由n（n≥0）个结点构成的有限集合，可表示为T。当n=0时，T为空树；而任一非空树必满足：（1）有唯一的特定结点，其称为树

T

的根（Root）；（2）当n>1时，T中除根之外的n-1个结点分为m（m>0）个互不相交的有限集T1,T2,…,Tm，其中每个集合

Ti

（1≤i≤m）又是一棵树，且称为根的子树（SubTree）。如右图所示，Ta为只有根结点的树，Tb为含16个结点的树，其根结点为A，Tc不符合树的定义，它是一种非树结构。树的逻辑结构5.1.1树的定义与基本术语为了进一步描述树结构的特征和方便后续应用，下面引入几个典型的术语。结点的度（DegreeofNode）：某个结点所含子树的棵数称为该结点的度。树的度（Degree

of

Tree）：树中各结点度的最大值称为该树的度。叶子（Leaf）：指度为0的结点，也称为终端结点（Terminal

Node）。分支结点（Branch

Node）：指度不为

0

的结点，也称为非终端结点。孩子结点（ChildrenNode）：称某结点

P

子树的根结点

C

为其孩子结点；相应地，该结点

P称为孩子结点

C

的双亲结点（ParentNode）；具有相同双亲的结点之间互称为兄弟结点（SiblingsNode）。结点的祖先（Ancestors）结点：指从根结点到该结点所经分支路径上的所有结点。结点的子孙（Descendants）结点：指以该结点为根的子树中的所有结点。结点的层（Level）：根结点为第一层；任意非根结点的层数比其双亲结点的层数多一。树的逻辑结构5.1.1树的定义与基本术语树的深度（Depth）：指树中所有结点的最大层数。在树中，其双亲结点处于同一层的结点互称为堂兄弟结点。如果树中结点的各子树之间具有次序性，称这种树为有序树，否则就为无序树。对于有序树，交换某结点子树间的次序之后则变成另一棵不同的有序树。森林（Forest）：指

m（m≥0）棵互不相交树的集合。下表给出了线性结构与树结构的区别。线性结构树结构第一个数据元素（无前驱）根结点（无双亲）最后一个数据元素（无后继）多个叶子结点（无孩子）其他数据元素（一个直接前驱、一个直接后继）其他结点（一个双亲、多个孩子）树的逻辑结构5.1.2树的抽象数据类型定义树中表示的数据对象是某种具有相同特性数据元素的集合。树的抽象数据类型定义如下。02PART树的存储结构5.2.1双亲表示法树的双亲表示法利用数组存储每个结点及其双亲位置信息，即采用结构体数组实现，该表示法也叫作数组表示法。树的结点对应的结构体包含数据元素data与双亲结点位置parent两个成员，如下图所示。下图给出了一棵树及其双亲表示法示意图，其根结点对应的下标r=0及结点总数n=7为两个总体信息。树的存储结构5.2.2孩子表示法为方便访问当前结点的孩子结点，此时需要直接存储其孩子结点的位置信息。基于链式存

储结构，可以在结点结构中设置指针，直接指向其孩子结点。我们可采用以下两种方式实现这种表示。第一种方式是采用多重链表，即在每个结点中设置若干指针域，分别指向其孩子结点，结点指针域的个数等于该结点的度。由于树中不同结点的孩子结点个数可能不同，因此结点的指针域个数也可能不同，结点大小不固定。多重链表结点结构如下图所示。在多重链表表示法中，结点大小不固定。如果树中每个结点的指针域个数都按树的度统一设置，则所有结点大小一致，此时多重链表中可能存在许多空指针域。树的存储结构5.2.2孩子表示法下图给出了一棵树及其多重链表表示法示意图，指针root指向树的根结点A。树的存储结构5.2.2孩子表示法第二种方式是采用单链表，即每个结点的所有孩子结点排列而成的一个单链表，称为该结点的孩子链表；n

个结点的树共有

n

个孩子链表（其中叶子结点的孩子链表为空链表），我们可以把对应的n个孩子链表头指针组织成线性表，并用顺序结构实现而构成表头数组，这种表示法称为树的孩子链表表示法。在该表示法中，有两类结点：一类是表头结点，由结点值/数据元素data

与对应的孩子链表头指针

firstchild

构成（见图（a））；另一类是孩子结点，由孩子位置

child

与指向下一个孩子结点的指针

next

构成（见图（b））。树的存储结构5.2.2孩子表示法下图给出了一棵树及其孩子链表表示法示意图，其根结点对应的下标r=0及结点总数n=11为对应的两个总体信息。树的存储结构5.2.2孩子表示法在树的孩子链表表示法中，易于访问当前结点的孩子结点，但不便于访问当前结点的双亲

结点，这与双亲表示法相反。因此，我们可以将这两种表示法相结合，即在孩子链表表示法的基础上，将其表头结点增加一个双亲位置域，形成一种带双亲的孩子链表表示法，其表头结点结构如下图所示。树的存储结构5.2.3孩子兄弟表示法树的孩子兄弟表示法又称为二叉链表表示法，即树的链表结点结构中，除了结点数据域data之外，还包含两个指针域：指向该结点的第一个孩子结点（左孩子）的指针firstchild与下一个兄弟结点（右兄弟）的指针nextsibling。树的孩子兄弟表示法结点结构如下图所示。树的存储结构5.2.3孩子兄弟表示法对于下图（a）的树，其孩子兄弟表示法示意图如图（b）或图（c）所示。孩子兄弟表示法易于实现树的主要操作，例如，访问当前结点C的全部孩子：先通过C的firstchild指针访问到其第一个孩子结点D，然后从D开始，不断沿着结点的nextsibling指针可依次访问结点E与F。03PART二叉树的逻辑结构5.3.1二叉树的定义二叉树（BinaryTree）是由

n（n≥0）个结点构成的有限集。它或者为空二叉树（n=0），或者由一个根结点以及两棵互不相交的、分别被称为根的左子树与右子树的二叉树组成。二叉树具有如下特征。（1）每个结点至多有两棵子树，因此在二叉树中不存在度大于2的结点。（2）二叉树的子树有左、右之分，且其次序不能任意颠倒。根据二叉树的上述特点，二叉树可分为5种形态：空二叉树、仅有根结点的二叉树、右子树为空的二叉树（如图中结点C的右子树）、左子树为空的二叉树（如结点A

的右子树）、根的左右子树均非空的二叉树（如结点A

的左子树）。二叉树的逻辑结构5.3.2二叉树的性质性质

5.1

在二叉树的第

i

层上至多有

2i-1

个结点（i≥1）

。性质5.2在深度为k的二叉树中，最多有2k-1个结点。性质5.3在一棵非空二叉树中，若其叶子结点数为n0，度为2的结点数为n2，则有n0=n2+1。满二叉树（Full

BinaryTree）：对于深度为

k

的二叉树，如果其结点数为

2k-1，即达到最大值，则称其为满二叉树。下图分别为深度从1到4的4棵满二叉树。二叉树的逻辑结构5.3.2二叉树的性质完全二叉树（Complete

Binary

Tree）：一棵深度为

k

有

n

个结点的二叉树，对其全部结点从根开始，按层序从上至下、从左至右进行连续编号，如果编号为i（1≤i≤n）的结点与同深度的满二叉树中编号为i（1≤i≤n）的结点在二叉树中的位置完全相同，则称这棵二叉树为完全二叉树。下图为不同深度的完全二叉树。二叉树的逻辑结构5.3.2二叉树的性质完全二叉树的特点是：①叶子结点只可能出现在最下两层，如果删除最下层的叶子结点，则变成满二叉树；②对任意结点i，其左、右子树的深度分别表示为Lhi与Rhi，则Lhi-Rhi=0或1；③至多有一个度为1的结点，且度为1的结点只有左孩子结点。性质

5.4具有

n

个结点完全二叉树的深度为

êëlog2

núû

+1。性质

5.5对一棵含n

个结点的完全二叉树，按层序自上至下、从左至右，由1

开始连续编号，则对序号为

i（1≤i≤n）的结点（称为结点

i），有：（1）若

i=1，则该结点是二叉树的根，无双亲结点，否则，结点

êëi

/

2úû

为其双亲结点；（2）若2i>n，则结点i无左孩子（为叶子）结点，否则，结点2i为其左孩子结点；（3）若2i+1>n，则结点i无右孩子结点，否则，结点2i+1为其右孩子结点。二叉树的逻辑结构5.3.3二叉树的操作与抽象数据类型定义二叉树的逻辑结构5.3.3二叉树的操作与抽象数据类型定义04PART二叉树的存储结构5.4.1二叉树的顺序存储结构二叉树的顺序存储结构是用一维数组来存储二叉树的结点及其相互关系，其中结点的存储位置（数组下标）蕴含着结点间的逻辑关系，即双亲结点与孩子结点的关系（简称父子关系）。首先考虑完全二叉树的顺序存储，把完全二叉树的结点按层序方式自上至下、从左至右进行编号（根结点编号为

1），然后按编号顺序将结点依次存储到一维数组中。图（a）的完全二叉树T1可以用数组按图（b）中的形式存储。二叉树的存储结构5.4.1二叉树的顺序存储结构对于一般二叉树，如果直接按层序方式对结点进行编号，然后按编号顺序存储到一维数组中，此时结点的存储位置不能表示结点间的逻辑关系。为此，在二叉树中添加虚结点，使之成为完全二叉树的形态，再按层序对结点进行编号并按顺序存储到一维数组中。下图二叉树T2添加了5个虚结点，在数组中用0表示。顺序存储结构对于完全二叉树较为适用，对一般二叉树存储效率不一定高，且插入、删除操作不便。二叉树的存储结构5.4.2二叉树的链式存储结构在二叉树的链式存储结构中，为表示结点与其双亲、左孩子、右孩子结点间的关系，可设置相应的指针来实现。除了表示结点信息的数据域data外，链表结点还需设置左、右孩子两个指针域lchild与

rchild，称二叉树的这种链式存储结构为二叉链表（BinaryLinkedList）。为方便访问当前结点的双亲结点，我们可增设一个双亲指针域parent，二叉树的这种含3个指针域的链表结构称为三叉链表（TridentLinkedList）。图（a）与图（b）分别为二叉链表、三叉链表的结点结构示意图。二叉树的存储结构5.4.2二叉树的链式存储结构下图为二叉树T1及其二叉链表、三叉链表存储结构示意图。其中root为指向根结点的指针，它可被视为链表头指针。性质5.6在含n个结点二叉树对应的二叉链表中，共有n+1个空指针域。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历先序遍历二叉树：若二叉树为空则执行空操作并返回，否则执行下述步骤：（1）访问根结点。（2）先序遍历根的左子树。（3）先序遍历根的右子树。中序遍历二叉树：若二叉树为空则执行空操作并返回，否则执行下述步骤：（1）中序遍历根的左子树。（2）访问根结点。（3）中序遍历根的右子树。后序遍历二叉树：若二叉树为空则执行空操作并返回，否则执行下述步骤：（1）后序遍历根的左子树。（2）后序遍历根的右子树。（3）访问根结点。层序遍历二叉树：若二叉树为空，则执行空操作并返回，否则从第一层（根结点）开始，从上至下逐层遍历，同一层按从左到右的顺序依次访问每个结点。

二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历1．先序遍历递归算法：假定二叉树有n个结点，估计上述算法的时间复杂度T(n)时，先考虑根的左、右子树结点均衡分布的特殊情况，n充分大时有如下近似关系：T(n)=O(1)+2T(n/2)。可推得T(n)=O(n)；另外，当二叉树为一般形态时，我们也可以分析推得同样的结果。递归处理需要用到递归工作栈，算法的空间复杂度在最好与最坏情况下分别为O(logn)、O(n)。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历2．中序遍历递归算法：算法如下所示。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历3．后序遍历递归算法：算法如下所示。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历4．递归遍历算法分析：在二叉树的先序、中序与后序遍历过程中，虽然所得的结点遍历序列可能不同，但它们的搜索路径实际是一致的。在遍历时，搜索总是始于根结点，也终于根结点。任意结点在遍历过程中都会被遇到3次：第一次遇到后，递归地进入其左子树并对左子树遍历；当左子树遍历完，递归处理返回到该结点时，第二次再遇到它，然后又递归地进入其右子树并对右子树进行遍历；当右子树遍历完递归处理再次返回到该结点时，第三次又遇到该结点。3种遍历的不同之处在于，搜索中结点访问的时机与先后顺序不同。对于一个结点，先序遍历是在第一次遇到该结点时就对其访问；中序遍历是在第二次遇到它时对其访问；后序遍历则是在第三次又遇到该结点时才访问。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历5．中序遍历非递归算法：递归算法虽然简明、精炼，但一般其执行效率不高。因此，有时需要将

其转换为非递归算法。非递归算法采用循环结构，算法思想可描述如下。初始化指针栈S，根指针T进栈，栈不空时循环执行以下操作：①读取栈顶指针，若指针非空，从所指结点沿左链域搜索至最左下结点，搜索路径上的结点指针依次入栈S；②最左下结点指针退栈，访问该结点；③将访问结点的右孩子指针入栈，开始对其右子树进行遍历。对于含n个结点的二叉树，利用非递归算法进行中序遍历，每个结点分别进、出栈各一次，且执行访问操作一次，故算法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(MAX_TREE_SIZE)或O(n)。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历6．层序遍历算法：由二叉树层序遍历操作的定义可知，在进行层次遍历时，当对某一层结点访问后，需按这些结点访问的次序对各个结点在下层的左、右孩子进行顺序访问，即满足先访问的结点其左、右孩子也要先访问。显然，队列先进先出的特性能满足这一要求。利用队列实现层序遍历的算法思想如下。初始化指针队列Q，非空根指针T进队，队列不空时循环执行以下操作：①队头结点出队，并访问该结点；②将访问结点的非空左、右孩子指针依次进队。含n个结点的二叉树在层序遍历过程中，每个结点分别进、出队各一次，且执行访问操作一次，故算法的时间复杂度O(n)，空间复杂度为O(MAX_TREE_SIZE)或O(n)。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历7．创建二叉树算法：创建二叉树，即通过二叉树的某种定义信息生成对应的二叉树并建立其

二叉链表存储结构。虽然只给出二叉树的先序序列不能定义一棵二叉树，但如果在先序遍历序列中插入空格符，则由带空格符的先序遍历序列可唯一确定一棵二叉树。例如，给定先序遍历序列ADFEFFFGFFBFCFF（其中F为空格符，它表示对应的结点为空（虚结点）），其附带虚结点的

二叉树如图（a）所示，其对应的二叉树如图（b）所示，而该二叉树对应的二叉链表示意图如图（c）所示。创建二叉树可以分为3步：①生成根结点；②创建根的左子树；③创建根的右子树。二叉树的存储结构5.4.3基于二叉链表的二叉树遍历8．销毁二叉树算法：二叉链表是基于动态内存分配而建立的。当二叉树处理完后，我们需销毁对应的二叉树，释放其二叉链表的存储空间。销毁二叉树可分为3步：①销毁根的左子树；②销毁根的右子树；③释放根结点。这与二叉树的后序遍历处理逻辑一致。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树1．线索链表存储结构：在遍历所得的结点线性序列中，一个结点存在唯一的直接前驱与直接后继结点，但是二叉链表并没有表示这种关系，而是只保存左、右孩子指针信息。如果在二叉链表结点中直接增设指向前驱与后继结点的指针域，则会显著降低存储效率。考虑到n个结点的二叉链表中有n+1个空链域，若某结点无左孩子结点，此时可令其lchild域指向其前驱；若某结点无右孩子结点，此时可令其rchild域指向其后继。为区分结点链域究竟是指向左、右孩子还是前驱、后继，需在二叉链表结点中增设两个标志位LTag与Rtag，形成含有5个域的结点结构，如下图所示。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树以上述这种结点结构构成的二叉链表称为二叉树的线索链表（Threaded

Linked

List），指向结点前驱与后继的指针称为线索（Thread），加上线索的二叉树则称为线索二叉树（Threaded

BinaryTree）。线索信息只有通过遍历二叉树才可以确定，对二叉树按某种方式遍历使其变成线索二叉树的过程称为二叉树的线索化。图（a）为二叉树T，其中序遍历序列为B,D,C,E,A,F,G，对应的中序线索二叉树与中序线索链表分别如图（b）和图（c）所示。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树由于在二叉树的遍历序列中首结点无前驱、尾结点无后继、对应的两个线索悬空，因此在中序线索链表中设置一个头结点，使之成为首结点的前驱、尾结点的后继。右图为空二叉树的线索链表，头结点指针为thrt。一棵二叉树可以有多种方式的线索化，如利用先序遍历与后序遍历可得到先序线索二叉树与后序线索二叉树，也可以在线索二叉树中只设置一种线索，如在后序线索二叉树中只设置后继线索，称其为后序后继线索二叉树。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树2．线索链表的基本操作：二叉树的线索链表可以被看作是一个双向线索链表，该表既允许从遍历序列首结点出发来沿后继线索进行遍历，又允许从遍历序列的尾结点出发来沿前驱线索对二叉树进行逆向遍历。基于先序线索链表的二叉树遍历。其算法思想为：①通过T->lchild访问首结点，即二叉树根结点；②循环访问后继结点，若指针p指向当前已访问结点，如它有左孩子结点，即p->LTag=0，则左孩子p->lchild为其访问的后继结点；若p结点无左孩子结点，无论p->RTag=0或1，p->rchild指向右孩子结点或表线索，均指示其访问的后继结点。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树基于中序线索链表的二叉树遍历。其算法思想是：①搜索首结点，该结点处于二叉树最左下，算法可从根结点出发，不断沿着左孩子指针（此时LTag=0）搜索，直至LTag=1，便达到最左下结点，设p指向该结点；②访问p结点；③访问后继结点，若p->RTag=1，则p->rchild为其后继结点，访问该结点，p移向该结点，并重复这一过程直至p->RTag=0，此时p->rchild非线索，而是指向p的右孩子结点，这时，p结点的后继是p右子树的最左下结点，于是，回到①进行搜索，开始下一轮循环。上述中序遍历算法虽然时间复杂度仍为O(n)，但比基于二叉链表的中序遍历非递归算法计算量少，且无须使用栈。二叉树的存储结构5.4.4线索链表与线索二叉树中序线索链表的建立。可以利用二叉树的中序遍历递归处理逻辑设计二叉树的中序线索化过程：①建立头结点；②左子树线索化；③处理根结点，如修改标记域与线索；④右子树线索化。如果不考虑头结点，上述步骤②～步骤④与中序遍历递归处理完全一致，只是访问结点的处理在于修改当前结点及其前驱结点的标记域与线索域。若p指向当前访问结点，pre指向其刚访问的前驱结点，则结点处理任务可具体描述如下，即每次只可能修改前驱结点的右指针（后继）和当前结点的左指针（前驱）。。（1）若p->lchild=NULL，则{p->Ltag=1;p->lchild=pre;}（2）若pre->rchild=NULL，则{pre->Rtag=1;pre->rchild=p;}05PART树、森林与二叉树的转换5.5.1树与二叉树的转换1．树转换成二叉树根据树的二叉链表特征，我们可以按以下规则把一棵树转换成二叉树。（1）加线：在树的相邻兄弟结点之间依次加一连线。（2）抹线：对每个结点（除了其最左孩子结点外）抹去它与其余孩子结点之间的连线。（3）旋转：以树的根结点为轴心，将树按顺时针旋转45°，使其成为二叉树层次结构。下图为一棵树转换成二叉树的处理过程。可以发现，在转换后的二叉树中根结点的右子树一定为空；结点与其右分支上的各结点原来在树中是兄弟关系。5.5.1树与二叉树的转换2．二叉树转换成树对树转换成二叉树过程中的加线、抹线进行逆操作便可以将二叉树转换成树。（1）加线：若某结点是双亲结点的左孩子结点，则将该结点的右孩子结点、右孩子的右孩子结点以及沿分支找到的所有右孩子结点都与双亲结点用线连起来。（2）抹线：抹掉原二叉树中所有的双亲与右孩子结点之间的连线。（3）调整：将结点按层次排列，形成树结构。下图为将一棵二叉树转换成树的处理过程。树、森林与二叉树的转换5.5.2森林与二叉树的转换1．森林转换成二叉树（1）把森林中各棵树分别转换成二叉树。（2）把每棵二叉树的根结点用线相连。（3）把连成整体的结构以第一棵树根结点为二叉树的根，再以该根结点为轴心，顺时针旋转，构成二叉树结构。右图为将含3棵树的森林转换成一棵二叉树的处理过程。可以看到，二叉树的根及其左子树源于第一棵树；根结点及其右分支上根结点个数就是森林中树的棵数。树、森林与二叉树的转换5.5.2森林与二叉树的转换2．二叉树转换成森林（1）连线、抹线：把二叉树中根结点与其右孩子结点连线，并将沿右分支搜索到的所有右孩子结点间连线全部抹掉，使其分割成若干棵孤立的二叉树。（2）还原：利用二叉树转换成树的规则分别把孤立的二叉树还原成树，从而形成森林。树、森林与二叉树的转换5.5.3树与森林的遍历1．树的遍历（1）先根遍历规则：若树为空，则执行空操作，返回，否则执行以下步骤。①访问树的根结点。②依次先根遍历根的每棵子树。（2）后根遍历规则：若树为空，则执行空操作，返回，否则执行以下步骤。①依次后根遍历根的每棵子树。②访问树的根结点。其中，树的遍历可转换为对树所对应的二叉树进行先序遍历或中序遍历。树、森林与二叉树的转换5.5.3树与森林的遍历2．森林的遍历（1）先序遍历规则：若森林为空，则执行空操作，返回，否则执行以下步骤。①访问第一棵树的根结点。②先序遍历第一棵树中根结点的子树森林。③先序遍历除去第一棵树后余下的树构成的森林。（2）中序遍历规则：若森林为空，则执行空操作，返回，否则执行以下步骤。①中序遍历第一棵树根结点的子树森林。②访问第一棵树的根结点。③中序遍历除第一棵树后余下的树构成的森林。其中，森林的遍历可转换为对森林所对应的二叉树进行先序遍历或中序遍历。树、森林与二叉树的转换06PART5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法

哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法哈夫曼树（HuffmanTree）：在具有

n

个相同叶子的各二叉树中，带权路径长度

WPL

最小的二叉树称为哈夫曼树或最优二叉树（Optimal

BinaryTree）。例如，二叉树有4个叶子结点a、b、c、d，其权值分别为8、5、1、3，下图给出了3个不同形态的二叉树，它们具有不同的带权路径长度。其中，第一棵是完全二叉树，但它并非是哈夫曼树；第三棵的WPL

最小，它刚好是一棵哈夫曼树。在叶子结点给定的前提下，哈夫曼树并不唯一，但所有哈夫曼树的WPL

都一定相等且达到最小值。哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法哈夫曼算法给出了哈夫曼树的构造方法，它是一种贪心算法。其算法思想描述如下。（1）由给定的n个权值{w1,w2,…,wn}构造n棵二叉树，并构成一个二叉树的集合F={T1,T2,…,Tn}，每棵二叉树

Ti仅有一个结点，即根结点（权值为

wi，i=1,2,…,n）。（2）在F中选取两棵根结点权值最小的二叉树作为左、右子树构造一棵新二叉树，并且置新二叉树根结点权值为左、右子树上根结点的权值之和。（3）从F中删除这两棵二叉树，同时将新二叉树加入F中。（4）重复（2）和（3），直到

F中只含一棵二叉树为止，这棵树就是Huffman树。哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法下图给出从5个权值按哈夫曼算法构造一棵哈夫曼树的过程。哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法从哈夫曼算法中可以看出，哈夫曼树中不存在度为1的结点，因此含n个叶子的哈夫曼树共有2n-1个结点。在哈夫曼树的应用中，常需要访问当前结点的双亲结点，因此哈夫曼树一般采用三叉链表表示，且以静态链表的方式实现。链表结点除了parent、lchild、rchild3个指针域外，还设置一个权值域weight。下面给出哈夫曼树的存储结构定义。哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法给出基于上述存储结构的哈夫曼树构造算法。哈夫曼树5.6.1哈夫曼树与哈夫曼算法其中，上述算法中的Select函数可自行编写。哈夫曼树5.6.2哈夫曼编码对文本数据的传输与压缩通常需要使用编码技术。文本数据可以被看作是字符序列，把每个字符转换成一个二进制位串，称为编码（Coding）；当每个字符都编码为长度相同的二进制位串时，我们称这种编码为等长编码（Equal-length

Code）；每个字符编码后对应二进制位串的长度称为码长（Code

Length）。当每个字符在文本中出现的频率相同时，等长编码具有最高的编码效率（文本经编码后，其二进制串长整体最短）。编码后，当不同字符的码长不都相等时，称为不等长编码（Unequal-length

Code）。当文本中字符出现的频率不均等时，采用不等长编码使频率高的字符码长短、频率低的字符码长稍长，这样可以提高编码效率