樹(tree)可以用幾種方式定義。定義樹的一種自然的方式是遞歸方法。一棵樹是一些節(jié)點(diǎn)的集合。這個集合可以是空集;若非空,則一棵樹由稱作根(root)的節(jié)點(diǎn) r 以及 0 個或多個非空的(子)樹 組成,這些子樹中每一棵的根都被來自根 r 的一條有向的邊(edge)所連接。
每一棵子樹的根叫做根 r 的兒子(child),而 r 是每一棵子樹的根的父親(parent)。
從遞歸定義中我們發(fā)現(xiàn),一顆樹是 N 個節(jié)點(diǎn)和 N-1 條邊的結(jié)合,其中的一個節(jié)點(diǎn)叫作根。存在 N-1 條邊的結(jié)論是由下面的事實(shí)得出的,每條邊都將某個點(diǎn)連接到它的父親,而除去根節(jié)點(diǎn)外每一個節(jié)點(diǎn)都有一個父親。
沒有兒子的節(jié)點(diǎn)稱為樹葉(leaf);具有相同父親的節(jié)點(diǎn)為兄弟(sibling);用類似的方法可以定義祖父(grandparent)和孫子(grandchild)關(guān)系。
從節(jié)點(diǎn) 到
的路徑(path)定義為節(jié)點(diǎn)
的一個序列,使得對于 1 ≤ i < k,節(jié)點(diǎn)
是
的父親。這個路徑的長(length)為該路徑上邊的條數(shù),即 k-1.從每一個節(jié)點(diǎn)到它自己有一條長為 0 的路徑。注意,在一棵樹中從根到每個節(jié)點(diǎn)恰好存在一條路徑。
對任意節(jié)點(diǎn) 的深度(depth)為從根到
的唯一路徑的長。因此,根的深度為 0。
的高(height)是從
到一片樹葉的最長路徑的長。因此所有的樹葉的高都是 0。一棵樹的高等于它的根的高。一棵樹的深度等于它的最深的樹葉的深度;該深度總是等于這棵樹的高。
如果存在從 到
的一條路徑,那么
是
的一位祖先(ancestor)而
是
的一個后裔(descendant)。如果
≠
,那么
是
的一位真祖先(proper ancestor)而
是
的一個真后裔(proper descendant)。