معرفی
در این جلسه ویدیویی، به دنیای شگفت انگیز درختان در حوزه ساختارهای داده خواهیم پرداخت. درختان یک ساختار سلسله مراتبی ارائه می کنند که برنامه های کاربردی را در حوزه های مختلف، از مدیریت پایگاه داده گرفته تا درخت های نحوی کامپایلر، پیدا می کند. بحث ما انواع درختان، اصطلاحات مرتبط با آنها، پیمایش درخت و کاربردهای عملی در علوم کامپیوتر را پوشش خواهد داد.
انواع درختان
درختان باینری
این جلسه با کاوش در درختان دودویی، که در نظریه ساختار داده اساسی هستند، آغاز می شود. درختان باینری از گره هایی تشکیل شده اند که هر کدام حداکثر دو فرزند دارند. گوینده اصطلاحاتی مانند گره ریشه، گره والد، گره های فرزند، گره برگ، گره داخلی، درجه یک گره، سطح یک گره، ارتفاع یک گره، عمق یک گره، و طولانی ترین مسیر در درخت را توضیح می دهد.
درختان جستجوی دودویی
با تکیه بر درختان باینری، گوینده درخت های جستجوی دودویی (BST) را معرفی می کند. در BST، کلیدهای زیردرخت سمت چپ کمتر از کلید ریشه هستند، در حالی که کلیدهای زیردرخت سمت راست بزرگتر هستند. عملیات جستجو، درج و حذف در BST همراه با مثال‌های عملی مورد بحث قرار می‌گیرد.
درختان AVL
این جلسه به درختان AVL، درختان جستجوی باینری خود متعادل کننده، پیشرفت می کند. مفهوم ضریب تعادل و چهار مورد تعادل مجدد (LL، RR، LR و RL) توضیح داده شده است. نمونه ای از درج یک گره در درخت AVL و فرآیند تعادل مجدد بعدی ارائه شده است.
ساختار B-Trees
سپس بحث به درختان B تغییر می‌کند که برای کنترل تعداد زیادی کلید و کودکان در هر گره طراحی شده‌اند. ویژگی هایی مانند عناصر گره، الزامات فرزند، و سازگاری سطح بررسی می شوند. نمونه هایی از جستجو، درج و حذف گره ها در درخت B ارائه شده است.
ساختار B+-Trees
جلسه با B+-trees، گونه ای از B-trees به پایان می رسد. درختان B+ تعداد کلیدهای بیشتری در هر گره و تعداد فرزندان کمتری در هر گره دارند. خواص درختان B+ و نمونه های عملی جستجو، درج و حذف گره ها به طور کامل پوشش داده شده است.
پیمایش درخت
پیمایش درخت، فرآیند بازدید از تمام گره های یک درخت، بررسی می شود. سه نوع اصلی پیمایش - پیش‌ترتیب، میان ترتیب و پس ترتیب - توضیح داده شده‌اند که هر کدام رویکرد منحصربه‌فردی برای بازدید از گره‌ها دارند.
کاربردهای درختان
درختان کاربردها را در مناطق مختلف پیدا می کنند، از جمله درختان جستجوی دودویی برای جستجوی کارآمد، ساختارهای پایگاه داده برای ذخیره سازی داده های سازمان یافته، اطلاعات مسیریابی برای بهینه سازی شبکه، و درختان نحو کامپایلر برای تجزیه و تحلیل برنامه.
نتیجه
این مجموعه ویدیویی کاوش جامعی از ساختارهای درختی در علم داده ارائه می‌کند که درختان باینری، درختان جستجوی دودویی، درختان AVL، درختان B و B+-درخت را پوشش می‌دهد. با درک این مفاهیم اساسی، بینندگان بینش های ارزشمندی در مورد کاربردهای همه کاره درختان در علوم کامپیوتر و مدیریت داده ها به دست می آورند.
