Τι είναι ένα δέντρο αναζήτησης;

Ένα δέντρο αναζήτησης είναι μια δομή δεδομένων που χρησιμοποιείται στον προγραμματισμό υπολογιστών για να περιέχει και να οργανώνει μια λίστα δεδομένων. Κάθε δέντρο αναζήτησης αποτελείται από ένα διατεταγμένο σύνολο κόμβων. Αυτοί οι κόμβοι μπορούν να συνδεθούν με μηδέν ή περισσότεροΆλλοι κόμβοι. Οι μεμονωμένοι κόμβοι περιέχουν ορισμένα δεδομένα καθώς και συνδέσμους σε οποιονδήποτε άλλο κόμβο. Τα δεδομένα που περιέχονται στους κόμβους του δέντρου είναι πολύ συχνά διατάσσονται με κάποιο τρόπο για να επιτρέψουν αποτελεσματικούς αλγόριθμους να αναζητούν,Εισάγετε και αφαιρέστε τους κόμβους με ευκολία.

Οι κόμβοι ενός δέντρου αναζήτησης περιγράφονται με τέσσερις σημαντικούς όρους. Η κορυφή ενός δέντρου, όπου βρίσκεται ο πρώτος κόμβος, ονομάζεται ρίζα.Εάν ένας κόμβος περιέχει συνδέσμους με υπο-κόμβους, αυτός ο κόμβος είναι γνωστός ως γονέας. Οι κόμβοι που βρίσκονται κάτω από τον γονέα ονομάζονται παιδιά και κάθε κόμβος που δεν έχει παιδικούς κόμβους είναιπου ονομάζεται φύλλο. Έτσι, ένας κόμβος ρίζας αναγνωρίζεται επειδή δεν έχει γονέα και οι κόμβοι των φύλλων δεν θα έχουν παιδιά.

Ένα πρόγραμμα είναι σε θέση να μετακινηθεί μέσω ενός δέντρου που ψάχνει για δεδομένα ξεκινώντας από έναν συγκεκριμένο κόμβο, πραγματοποιώντας έναν υπό όρους έλεγχο και στη συνέχεια μετακινώντας στον επόμενο λογικό κόμβο εάν τα απαιτούμενα δεδομένα δεν υπάρχουν. Ανάλογα με τη δομή των δεδομένωνχρησιμοποιείται, αυτή η αναζήτηση μπορεί να πάρει ένα μεταβλητό χρονικό διάστημα. Εάν το δέντρο αναζήτησης είναι οργανωμένο κατά τη διαδικασία προσθήκης και αφαίρεσης κόμβων, η αναζήτηση μπορεί να είναι πολύ γρήγορη. Όταν ένα δέντρο είναιΣυναρμολογημένη τυχαία, δεν είναι ταξινομημένη ή επιτρέπει σε πολλούς γονείς, η αναζήτηση μπορεί να διαρκέσει πολύ καιρό.

Ένας παράγοντας που επηρεάζει τη χρήση των δέντρων αναζήτησης είναι το ζήτημα της ισορροπίας.ένα στο οποίο τόσο το δεξί όσο και το αριστερό παιδί του κόμβου ρίζας περιέχουν είτε το ίδιο βάθος των παιδικών κόμβων είτε βρίσκονται μέσα σε έναν αριθμό ενός κόμβου μεταξύ τους. Το βάθος ενός δέντρου είναι ο αριθμός των κόμβων απόΤο χαμηλότερο φύλλο ενός δέντρου στη ρίζα. Ένα μη ισορροπημένο δέντρο θα μπορούσε να έχει όλους τους κόμβους μόνο στη μία πλευρά ή να έχει όλους τους κόμβουςΔιατεταγμένο σε γραμμικό τρόπο χωρίς κλαδιά. Όταν το βάθος ενός δέντρου αυξάνεται, η ταχύτητα των αλγορίθμων αναζήτησης μπορεί να μειωθεί δραματικά.Αυτά τα δέντρα χρησιμοποιούν λειτουργίες όπως η περιστροφή των δέντρων για να βοηθήσουν στη διατήρηση της ισορροπίας διατηρώντας παράλληλα τη σειρά των δεδομένων στα φύλλα. Αν και η εκτέλεση περιστροφών δέντρων μπορεί να επιβραδύνει ένα πρόγραμμα κατά την προσθήκη και την αφαίρεση κόμβων,Αυτό αντιμετωπίζεται από την ταχύτητα με την οποία μπορούν να ανακτηθούν τα δεδομένα.σε δύο παιδικούς κόμβους. Υπάρχει μόνο ένας κόμβος ρίζας και όλα τα φύλλα στο δέντρο διατάσσονται από αριστερά προς τα δεξιά σε ανερχόμενες τιμές σύμφωνα με τα δεδομένα που κατέχουν.Υπάρχουν αλγόριθμοι για δυαδικά δέντρα αναζήτησης που μπορούν να κάνουν τα δεδομένα παραγγελίας πολύ εύκολα.

Δεν υπάρχει ενιαίο πρότυπο iMplementation για κόμβους δέντρων αναζήτησης. Οι κόμβοι μπορούν να αντιπροσωπεύονται από μια μεγάλη ποικιλία δομών δεδομένων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν συστοιχίες συστοιχιών, όπως θα μπορούσε να πολλαπλασιάσει τους συνδεδεμένους καταλόγους. Συχνά, ένα δέντρο αναζήτησης χρησιμοποιεί ένα προσαρμοσμένοΔομή δεδομένων που έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει στην ολοκλήρωση των απαραίτητων λειτουργιών που απαιτούνται από το πρόγραμμα. Ορισμένες τυποποιημένες βιβλιοθήκες προγραμματισμού περιλαμβάνουν ακόμη και τις δικές τους εσωτερικές υλοποιήσεις των δέντρων αναζήτησης.