孩子兄弟链表存储结构（孩子兄弟链表表示法 图解）

## 孩子兄弟链表存储结构

简介

孩子兄弟链表是一种用于表示树形结构的链式存储结构。它利用链表的灵活性和动态分配的特点，克服了数组存储结构在树结构表示上的不足，特别适用于表示树的节点数目不确定或经常变化的情况。 每个节点包含三个域：数据域、指向第一个孩子的指针和指向下一个兄弟的指针。这种结构简洁高效，适合处理多叉树。### 一、 基本概念孩子兄弟链表的每个节点都包含以下三个域：

数据域 (data):

存储节点本身的数据信息。

孩子指针 (child):

指向该节点的第一个孩子节点。如果该节点没有孩子，则该指针为空（NULL）。

兄弟指针 (sibling):

指向该节点的下一个兄弟节点。如果该节点是其父节点的最后一个孩子，则该指针为空（NULL）。### 二、 结构体定义 (C语言为例)```c typedef struct TreeNode {int data; // 节点数据struct TreeNode

child; // 指向第一个孩子节点struct TreeNode

sibling; // 指向下一个兄弟节点 } TreeNode; ```### 三、 存储结构示意图假设有一棵树如下：```A/|\B C D/ \E F ```其孩子兄弟链表存储结构示意图如下：```A/|\B C D/ \E F+-------+-------+-------+-------+-------+-------+| A | B | C | D | E | F |+-------+-------+-------+-------+-------+-------+ child| B | E | NULL| NULL| NULL| NULL| sibling| C | F | D | NULL| NULL| NULL|+-------+-------+-------+-------+-------+-------+ ```其中：

节点 A 的 child 指针指向节点 B，sibling 指针为空。

节点 B 的 child 指针指向节点 E，sibling 指针指向节点 C。

节点 C 的 child 指针为空，sibling 指针指向节点 D。

节点 D 的 child 指针为空，sibling 指针为空。

节点 E 的 child 指针为空，sibling 指针指向节点 F。

节点 F 的 child 指针为空，sibling 指针为空。### 四、 优点与缺点

优点：

灵活:

可以方便地插入和删除节点，无需移动其他节点。

空间利用率高:

只需要存储必要的指针，比数组存储结构更节省空间，尤其在树比较稀疏的情况下。

易于实现:

相对简单易懂，代码实现比较容易。

缺点：

查找节点效率低:

查找某个特定节点需要遍历链表，效率不如数组存储结构（例如，通过数组索引直接访问）。

遍历复杂:

遍历整棵树需要多个循环，逻辑相对复杂。### 五、 应用场景孩子兄弟链表适用于以下场景：

表示多叉树

节点数目不确定或经常变化的树结构

需要频繁进行节点插入和删除操作的树结构### 六、 总结孩子兄弟链表是一种有效的树的链式存储结构，其灵活性和空间效率使其在特定应用场景下具有优势。 然而，其查找和遍历效率相对较低，需要根据实际需求选择合适的存储结构。

孩子兄弟链表存储结构**简介**孩子兄弟链表是一种用于表示树形结构的链式存储结构。它利用链表的灵活性和动态分配的特点，克服了数组存储结构在树结构表示上的不足，特别适用于表示树的节点数目不确定或经常变化的情况。 每个节点包含三个域：数据域、指向第一个孩子的指针和指向下一个兄弟的指针。这种结构简洁高效，适合处理多叉树。

一、 基本概念孩子兄弟链表的每个节点都包含以下三个域：* **数据域 (data):** 存储节点本身的数据信息。 * **孩子指针 (child):** 指向该节点的第一个孩子节点。如果该节点没有孩子，则该指针为空（NULL）。 * **兄弟指针 (sibling):** 指向该节点的下一个兄弟节点。如果该节点是其父节点的最后一个孩子，则该指针为空（NULL）。

二、 结构体定义 (C语言为例)```c typedef struct TreeNode {int data; // 节点数据struct TreeNode *child; // 指向第一个孩子节点struct TreeNode *sibling; // 指向下一个兄弟节点 } TreeNode; ```

三、 存储结构示意图假设有一棵树如下：```A/|\B C D/ \E F ```其孩子兄弟链表存储结构示意图如下：```A/|\B C D/ \E F+-------+-------+-------+-------+-------+-------+| A | B | C | D | E | F |+-------+-------+-------+-------+-------+-------+ child| B | E | NULL| NULL| NULL| NULL| sibling| C | F | D | NULL| NULL| NULL|+-------+-------+-------+-------+-------+-------+ ```其中：* 节点 A 的 child 指针指向节点 B，sibling 指针为空。 * 节点 B 的 child 指针指向节点 E，sibling 指针指向节点 C。 * 节点 C 的 child 指针为空，sibling 指针指向节点 D。 * 节点 D 的 child 指针为空，sibling 指针为空。 * 节点 E 的 child 指针为空，sibling 指针指向节点 F。 * 节点 F 的 child 指针为空，sibling 指针为空。

四、 优点与缺点**优点：*** **灵活:** 可以方便地插入和删除节点，无需移动其他节点。 * **空间利用率高:** 只需要存储必要的指针，比数组存储结构更节省空间，尤其在树比较稀疏的情况下。 * **易于实现:** 相对简单易懂，代码实现比较容易。**缺点：*** **查找节点效率低:** 查找某个特定节点需要遍历链表，效率不如数组存储结构（例如，通过数组索引直接访问）。 * **遍历复杂:** 遍历整棵树需要多个循环，逻辑相对复杂。

五、 应用场景孩子兄弟链表适用于以下场景：* 表示多叉树 * 节点数目不确定或经常变化的树结构 * 需要频繁进行节点插入和删除操作的树结构

六、 总结孩子兄弟链表是一种有效的树的链式存储结构，其灵活性和空间效率使其在特定应用场景下具有优势。 然而，其查找和遍历效率相对较低，需要根据实际需求选择合适的存储结构。