Un albero di ricerca è una struttura di dati utilizzata nella programmazione informatica per contenere e organizzare un elenco di dati. Ogni albero di ricerca è composto da un insieme ordinato di nodi. Questi nodi possono essere collegati a zero o più altri nodi. I singoli nodi contengono alcuni dati così come collegamenti ad eventuali altri nodi. I dati contenuti nei nodi dell’albero sono molto spesso ordinati in qualche modo per consentire ad algoritmi efficienti di ricercare, inserire e rimuovere i nodi con facilità.
I nodi di un albero di ricerca sono descritti con quattro termini importanti. La parte superiore di un albero, dove si trova il primo nodo, è chiamata radice. Se un nodo contiene collegamenti a sub -nodes, quel nodo è noto come genitore. I nodi che si trovano al di sotto del genitore sono chiamati figli e ogni nodo che non ha nodi figli è chiamato foglia. Quindi, un nodo radice viene identificato perché non ha un genitore e i nodi foglia non avranno figli.
Un programma è in grado di muoversi all’interno di un albero alla ricerca di dati partendo da un particolare nodo, effettuando un controllo condizionale e poi passando al nodo logico successivo se i dati richiesti non sono presenti.A seconda della struttura dati utilizzata , questa ricerca può richiedere un tempo variabile.Se l’albero di ricerca è organizzato durante il processo di aggiunta e rimozione di nodi, la ricerca può essere molto veloce.Quando un albero è assemblato casualmente, non è ordinato o consente più genitori, la ricerca può richiedere molto tempo.
Un fattore che influenza l’uso degli alberi di ricerca è il problema dell’equilibrio.Un albero bilanciato è quello in cui entrambi i figli destro e sinistro del nodo radice contengono la stessa profondità di nodi figlio o sono all’interno di un conteggio di un nodo l’uno dall’altro. La profondità di un albero è il numero di nodi dalla foglia più bassa di un albero alla radice. Un albero sbilanciato potrebbe avere tutti i nodi su un solo lato o avere tutti i nodi disposti in modo lineare senza rami.Quando la profondità di un albero aumenta, la velocità degli algoritmi di ricerca può diminuire drasticamente.
Esistono alcuni tipi di alberi di ricerca descritti come autobilancianti. Questi alberi utilizzano operazioni come la rotazione dell’albero per aiutare a mantenere l’equilibrio preservando l’ordine dei dati nelle foglie. le rotazioni dell’albero potrebbero rallentare un programma durante l’aggiunta e la rimozione di nodi, il che è controbilanciato dalla velocità con cui i dati possono essere recuperati.
Sebbene esistano molti tipi di alberi di ricerca, la struttura dati ad albero più comune è un albero di ricerca binario.Questo tipo di dati è costituito da nodi che hanno ciascuno da zero a due nodi figlio.C’è solo un nodo radice, e tutte le foglie nell’albero sono ordinate da sinistra a destra in valori crescenti in base ai dati che contengono.Esistono molti algoritmi per alberi di ricerca binari che possono rendere i dati di ordinazione molto facile.
Non esiste un’unica implementazione standard per i nodi dell’albero di ricerca. I nodi possono essere rappresentati da un’ampia varietà di strutture di dati. È possibile utilizzare array di array, così come moltiplicare elenchi collegati. Spesso, un albero di ricerca utilizza una struttura dati personalizzata progettata per aiutare nel completamento delle operazioni necessarie richieste dal programma.Alcune librerie di programmazione standard includono anche le proprie implementazioni interne degli alberi di ricerca.