
- •КЛАССИФИКАЦИЯ
- •ДЕРЕВЬЯ
- •Дерево (tree) – это непустая коллекция вершин и ребер, удовлетворяющих определенным требованиям.
- ••Вершина (vertex) – это простой объект (называемый также узлом), который может иметь имя
- ••Определяющее свойство дерева – существование только одного пути, соединяющие любые два узла.
- ••Деревья
- •Дерево с корнем (или неупорядоченное дерево) – это узел (называемый корнем), связанный с
- •Узлы в упорядоченных деревьях могут иметь
- •Если каждый узел содержит конкретное количество дочерних узлов, появляющихся в конкретном порядке, мы
- •Двоичное
- •Граф – это набор узлов с набором ребер, которые соединяют пары отдельных узлов
- •Каждое дерево считается графом. Но граф считается деревом, если он удовлетворяет любому из
- •МАТЕМАТИЧЕСКИЕ
- •ОБХОД ДЕРЕВА
- ••Прямой обход (сверху вниз), при котором мы посещаем узел, а затем левое и
- •Прямой обход дерева (рекурсивная реализация)
- •Прямой обход (нерекурсивная реализация)
- •ДЕРЕВЬЯ
- •Дерево бинарного поиска (BST) - это бинарное дерево, с каждым из внутренних узлов
- •Определяющее свойство бинарного дерева:
- •Характеристики производительности BST
- •СБАЛАНСИРОВАН НЫЕ ДЕРЕВЬЯ
- •Цель применения алгоритма с использованием сбалансированного дерева – сохранение BST-дерева максимально сбалансированным при
- •Функция разделения на части partR
- •РАНДОМИЗИРОВАННЫЕ BST-ДЕРЕВЬЯ
- •Новая запись в рандомизированном BST- дереве может располагаться в любом месте пути поиска
- ••Построение рандомизованного BST-дерева эквивалентно построению стандартного BST-дерева из случайно переставленных в исходном состоянии
- •Вставка ключей A B C D E F G H I в первоначально
- •Недостатки рандомизованных BST-деревьев.
- •Расширенными BST-деревьями являются деревья, построенные при помощи вставки со скосом (splay insertion).
- •НИСХОДЯЩИЕ 2-3-4 ДЕРЕВЬЯ
- •2-3-4 дерево поиска – это либо пустое дерево, либо дерево, содержащее три типа
- •Сбалансированное 2-3-4 дерево поиска – это 2-3- 4 дерево поиска, все пустые деревья
- •Вставка в 2-3-4 дерево
- •Построение 2-3-4 дерева
- •КРАСНО-ЧЁРНЫЕ ДЕРЕВЬЯ
- •Красно-чёрное дерево (RB-Tree) — это одно из самобалансирующихся двоичных деревьев поиска, гарантирующих логарифмический
- •Типы связей:
- •4 - узлы представляются тремя 2
- •Требования к RB-деревьям:
- •Разделение 4- узлов в RB – дереве
- •Вставка в RB – дерево
- •Построение RB -
- •RB- дерево бинарного поиска – это дерево бинарного поиска, в котором каждый узел
- •Сбалансированное RB- дерево бинарного поиска – это RB – дерево бинарного поиска, в
- •ПОРАЗРЯДНЫЙ
- •Деревья цифрового поиска.
- •Ветвление в дереве выполняется не в соответствии с результатом сравнения полных ключей, а
- •DST-дерево характеризуется тем, что каждый ключ размещается где-то вдоль пути, определенного разрядами ключа
- •Построение DST-дерева
- •Trie – дерево – бинарное дерево, имеющее ключи, связанные с каждым из его
- •Поиск и вставка в TRIE дереве.
- •Построение TRIE-дерева
- •Patricia-деревья
- •Поиск и вставка в PATRICIA- дереве и его построение
- •МНОГОПУТЕВЫЕ
- •Многопутевое trie-дерево – это многопутевое дерево, имеющее связанные с каждым их его листьев
- •Структуры trie-деревьев существования
- •Trie – дерево тернарного поиска (ternary search trie – TST)
- •TST-деревья
- •ВНЕШНИЙ ПОИСК
- •B-дерево порядка М – это дерево, которое либо пусто, либо состоит из k-узлов

Недостатки рандомизованных BST-деревьев.
•Затраты на генерацию случайных чисел в каждом из узлов во время каждой вставки.
•Необходимость наличия в каждом узле поля количества узлов поддерева данного узла

Расширенными BST-деревьями являются деревья, построенные при помощи вставки со скосом (splay insertion).
Вставка со скосом перемещает вновь вставленные узлы в корень за счет применения трансформаций (стандартной вставки в корень, когда связи от корня к дочернему узлу в пути поиска имеют различную ориентацию) и двух ротаций в корне, когда связи от корня к дочернему узлу в пути поиска имеют одинаковую ориентацию.

НИСХОДЯЩИЕ 2-3-4 ДЕРЕВЬЯ

2-3-4 дерево поиска – это либо пустое дерево, либо дерево, содержащее три типа узлов:2-узлы с одним ключом, левой связью к дереву с меньшими ключами и правой связью к дереву с большими ключами; 3-узлы с двумя ключами, с левой связью к дереву с меньшими ключами, средней связью к дереву, значения ключей которых лежат между значениями ключей данного узла, и правой связью к дереву с большими ключами; и 4-узлы с тремя ключами и четырьмя связями к деревьям, значения ключей которых определены диапазонами, образованными ключами узла.

Сбалансированное 2-3-4 дерево поиска – это 2-3- 4 дерево поиска, все пустые деревья которого расположены на одинаковом расстоянии от корня.
При поиске в N узловых 2-3-4 деревьях посещаются максимум lgN+1 узлов.

Вставка в 2-3-4 дерево

Построение 2-3-4 дерева
Каждый встречающийся по пути поиска 4-узел разделяется, обеспечивая тем самым свободное место для нового элемента в нижней части дерева.

КРАСНО-ЧЁРНЫЕ ДЕРЕВЬЯ
RB-ДЕРЕВЬЯ

Красно-чёрное дерево (RB-Tree) — это одно из самобалансирующихся двоичных деревьев поиска, гарантирующих логарифмический рост высоты дерева от числа узлов и быстро выполняющее основные операции дерева поиска: добавление, удаление и поиск узла. Сбалансированность достигается за счёт введения дополнительного атрибута узла дерева — «цвета». Этот атрибут может принимать одно из двух возможных значений — «чёрный» или «красный».

Типы связей:
Красные (red, R) – объединяют воедино небольшие бинарные деревья, образующие 3-узлы и 4-узлы.
Черные (black, B) – объединяют воедино 2-3-4 дерево.