一棵二元树是结点的一个有限集合,该集合或者为空,或者是由一个根结点和两课分别称为左子树和右子树的、互不相交的二元树组成。
集合 令N*是正整数的全体,且N_n={1,2,3,……,n},如果存在一个正整数n,使得集合A与N_n一一对应,那么A叫做有限集合。
空集也被认为是有限集合。
说明:很多资料里有限集合也被称为有限集。
集合(简称集)是把人们的直观的或思维中的某些确定的能够区分的对象放在一起,成为命题中的“这些”“那些”,作为考虑问题的整体。组成一集合的那些对象称为这一集合的元素(或简称为元)。现代数学还用“公理”来规定集合。
集合是现代数学中一个重要的基本概念。集合论的基本理论直到十九世纪末才被创立,现在已经是数学教育中一个普遍存在的部分,在小学时就开始学习了。这里对被数学家们称为“直观的”或“朴素的”集合论进行一个简短而基本的介绍;更详细的分析可见朴素集合论。对集合进行严格的公理推导可见公理化集合论。
外延公理
对于任意的集合A和B,A=B当且仅当对于任意的对象a,都有若a∈A,则a∈B;若a∈B,则a∈A。
无序对集合存在公理
对于任意的对象a与b,都存在一个集合A,使得A恰有两个元素,一个是对象a,一个是对象b。由外延公理,由它们组成的无序对集合是唯一的,记做{a,b}。由于a,b是任意两个对象,它们可以相等,也可以不相等。当a=b时,{a,b},可以记做{a}或{b},并且称之为单元集合。空集合存在公理:存在一个集合,它没有任何元素。[1]
在数据结构中的树
树的定义
树是由一个集合以及在该集合上定义的一种关系构成的。集合中的元素称为树的结点,所定义的关系称为父子关系。父子关系在树的结点之间建立了一个层次结构。在这种层次结构中有一个结点具有特殊的地位,这个结点称为该树的根结点,或简称为树根。我们可以形式地给出树的递归定义如下:
单个结点是一棵树,树根就是该结点本身。
设T1,T2,..,Tk是树,它们的根结点分别为n1,n2,..,nk。用一个新结点n作为n1,n2,..,nk的父亲,则得到一棵新树,结点n就是新树的根。我们称n1,n2,..,nk为一组兄弟结点,它们都是结点n的儿子结点。我们还称n1,n2,..,nk为结点n的子树。
空集合也是树,称为空树。空树中没有结点。
数学规律
h树连通无回路的无向图.
h树的判别图,T是树的充分必要条件是(六个等价定义)(定理14):
(1)T是无回路的连通图;(2)图T无回路且m=n-1;
(3)图T连通且m=n-1
(4)图T无回路,若增加一条边,就得到一条且仅一条回路;
(5)图T连通,若删去任一边,G则不连通;
(6)图T的每一对结点之间有一条且仅有一条通路.
h生成树图G的生成子图是树,该树就是生成树.
h权与带权图n个结点的连通图G,每边指定一正数,称为权,每边带权的图称为带权图.G的生成树T的所有边的权之和是生成树T的权,记作W(T).
h最小生成树带权最小的生成树.
h有向树有向图删去边的方向为树,该有向图就是有向树.
h根树与树根非平凡有向树,恰有一个结点的入度为0(该结点为树根),其余结点的入度为1,该树为根树.
h每个结点的出度小于或等于2的根树为二元树(二叉树);每个结点的出度等于0或2的根树为二元完全树(二叉完全树);每个结点的出度等于2的根树称为正则二元树(正则二叉树).