Arboles Binarios Enhebrados
Hoy nos adentraremos en una variación importante y bastante eficiente de los árboles binarios, especialmente útil cuando se trata de recorrer árboles sin usar pila ni recursión. Me refiero a los árboles binarios enhebrados o Threaded Binary Trees.
¿Qué es un árbol binario enhebrado?
Un árbol binario enhebrado es una modificación de un árbol binario tradicional en la que se aprovechan los punteros nulos de los nodos para facilitar el recorrido inorden (o también preorden/postorden, en algunas variantes), sin necesidad de recurrir a una estructura auxiliar como una pila (stack) o a la recursión.
Recordemos:
En un árbol binario común, un nodo sin hijo izquierdo o derecho tendrá punteros nulos (nullptr). En un árbol enhebrado, estos punteros se utilizan para apuntar al predecesor o sucesor inorden del nodo. A esto se le llama "enhebrado" porque se enlazan los nodos como si fuera un hilo que los cose en orden.
¿Por qué usarlos?
Uno de los problemas clásicos en programación con árboles es el recorrido inorden sin usar pila ni recursión. Esto es relevante cuando se quiere mantener un bajo consumo de memoria o evitar el desbordamiento de pila por recursividad profunda.
Ventajas:
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Recorridos más eficientes en espacio.
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Eliminación de estructuras auxiliares.
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Permite recorrer el árbol en tiempo lineal sin complejidad adicional.
Desventajas:
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Inserción y eliminación más complicadas.
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Mantenimiento más delicado de los punteros enhebrados.
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No tan eficientes para operaciones dinámicas frecuentes (inserciones/borrados masivos).
Aplicaciones
Los árboles binarios enhebrados pueden parecer conceptualmente más complejos, pero se usan en contextos donde:
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Se requiere un recorrido inorden eficiente (por ejemplo, en procesadores de texto, tablas de símbolos, motores de búsqueda simples).
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El árbol es principalmente de solo lectura o con pocas actualizaciones.
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El sistema no puede permitirse el uso de estructuras auxiliares por restricciones de memoria (sistemas embebidos, firmware, etc.).