Was ist ein binärer Baum?
Ein binärer Baum ist eine Art von Datenstruktur, die in der Computerprogrammierung verwendet wird, um Informationen zu speichern, zu sortieren und zugreifen zu können. Binärbäume sind die einfachste Vielfalt von Baum, aber sehr nützlich und einfach zu implementieren. Eine typische Implementierung eines binären Baums basiert auf einem Wurzelknoten, der mit einer Reihe von Knoten verknüpft ist, die den Baum selbst durch Zeigervariablen ausmachen. Diese Art von Baum leitet seinen Namen aus der Tatsache ab, dass kein Knoten innerhalb des Baumes mehr als zwei Kinder haben kann.
Baumdatenstrukturen sind in vielen Sorten vorhanden. Sie bestehen aus verschiedenen Knoten, die in einem hierarchischen Muster organisiert sind. Ein einzelner Knoten, der Wurzel, ist der Zugriffspunkt, durch den der gesamte Datenbaum gesucht oder auf andere Weise manipuliert werden kann. Dieser Wurzelknoten verweist auf den oberen Knoten im Baum selbst.
Jeder Knoten innerhalb eines Baumes, der für den obersten Knoten speichert, hat einen übergeordneten Knoten, der sich darüber in der Hierarchie des Baumes befindet. Es kann auch Kinderknoten haben, die sich darunter befinden. Ein bestimmter Knoten ist ACCESSED durch die darüber im Baum und bietet Zugang zu den darunter liegenden Zugriff.
Binärbaumdatenstrukturen ermöglichen es jedem Knoten, nicht mehr als zwei Kinder zu haben. Ein bestimmter Knoten kann somit null, ein oder zwei Kinderknoten haben, die daran gebunden sind. Gewöhnliche binäre Bäume erlauben Knoten mit einer beliebigen Anzahl von Kindern an jedem Punkt im Baum. Sie legen auch keine Einschränkungen dafür ein, wie die Werte, die in Knoten gespeichert sind, die einen Baum umfassen, angeordnet sind.
Datenstrukturen sind am nützlichsten, wenn sie die Geschwindigkeit verbessern, mit der Daten von einem Computer zugegriffen werden können, und modifizierte Versionen von binären Bäumen werden verwendet, um deren Effizienz zu verbessern. Ein binärer Suchbaum ist einer, bei dem alle Datenwerte auf der linken Abstammung eines bestimmten Knotens Werte haben, die gleich oder weniger als der in diesem Knoten gespeicherte Wert sind. Die Werte auf der rechten Seite eines Knotens in einem geordneten binären Baum müssen wiederum größer sein als der Wert inder Basisknoten. Diese Datenbestellung ermöglicht es, einen viel effizienteren Suchalgorithmus zu verfassen.
Die Form eines binären Baums ist auch wichtig, um die Effizienz eines Suchalgorithmus zu bestimmen. Die am wenigsten effiziente Sorte eines binären Baums ist eine, bei der jeder Knoten nur ein einzelnes Kind hat. Ein Computer muss möglicherweise jedes Datenelement im gesamten Baum untersuchen, um eine einzelne Informationen in dieser Konfiguration zu finden. Der effizienteste Binärbaum dagegen ist einer, bei dem jeder Knoten, der für diejenigen am Boden des Baumes ist, zwei Kinder hat und alle Blattknoten, die unteren Knoten im Baum, den gleichen Abstand von der Wurzel sind.