Информация о листе с дерева

Части «тела» листа

Листья – это неотъемлемая часть стволовой системы любого дерева, кустарника или растения. Составные части листа имеют свои названия: пластинка, черешок, прилистники.

Пластинка – это самая крупная часть листа, она плоская по своему виду и имеет разнообразные формы, о которых мы расскажем позже.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Черешок – это, проще говоря, стебелёк, благодаря которому пластина листа крепится к ветке. У некоторых растений черешок совсем маленький или отсутствует.

Прилистники – это так называемые придатки листа, которые находятся у его основания. Эту часть листа мало кто видел и знает. Дело в том, что у большинства растений прилистники отпадают ещё до того, как лист развернётся полностью. Исключение составляют лишь некоторые виды, акация например.

В ботанике классифицируются различные виды листьев. Фото представлены ниже.

Самые распространенные – это листья обычные (или простые). Это виды листьев, которые состоят из одиночной листовой пластинки. Она может быть как практически ровной, округлой, так и рассечённой, многогранной, как у дуба или картофеля. Простые листья делятся на три подвида: цельные, лопастные и рассечённые.

1 Что такое деревья (в программировании)?

Лиственные деревья

Математическое определение дерева — «граф без петель и циклов» вряд-ли пояснит рядовому человеку какие выгоды можно извлечь из такой структуры данных.

В некоторых книгах, посвященным разработке алгоритмов, деревья определяются рекурсивно. Дерево является либо пустым, либо состоит из узла (корня), являющегося родительским узлом для некоторого количества деревьев (это количество определяет арность дерева) [1, 2].

Рабочее определение (в рамках этой статьи): дерево — это способ организации данных в виде иерархической структуры.

Когда применяются древовидные структуры:

  1. иногда такая иерархия существует в предметной области вашей программы, например, она должна обрабатывать гениалогическое дерево или работать со структурой каталогов на жестком диске. В таких случаях инода имеет смысл сохранить между объектами вашей программы существующие отношения иерархии:
    Информация о листе с дерева
    Дерево каталогов операционной системы UNIX
  2. в других случаях между объектами, которые обрабатывает ваша программа отношения иерархии явно не заданы, однако, их можно задать и это сделает обработку данных в программе более удобной. Например, при разработке парсеров или трансляторов полезным может оказаться дерево синтаксического разбора (синтаксическое дерево) [4], хотя в выражениях типа «1 7*3» иерархия операций не так очевидна;
  3. не секрет, что поиск объектов наиболее эффективен если они упорядочены. В частности, поиск значения в неупорядоченном наборе из 1000 элементов в худшем случае потребует 1000 операций, а в упорядоченном — можно обойтись всего 10.

    Двоичный поиск [3] выполняется над отсортированным массивом. На каждом шаге искомый элемент сравнивается со значением, находящимся посередине массива. В зависимости от результатов сравнения — либо левая, либо правая части могут быть «отброшены».

    Иерархия — способ упорядочивания объектов, соответственно применять ее можно для ускорения поиска. Именно этому посвящена остальная часть статьи.

Растения, имеющие цельные листья

Говоря о видах деревьев, стоит упомянуть в первую очередь берёзы. Недаром именно это дерево является символом нашей страны. Берёза широко распространена во всём Северном полушарии Земли, но большее скопление этих деревьев находится именно на территории России. Лист берёзы – простой, цельный, слегка изогнутой формы, с зубчатым краем. Пластины равномерного зелёного цвета, прожилки – в тон. Осенью, как известно, листва берёзы приобретает желтый оттенок.

К этому же виду относится листва и другого распространенного на территории России дерева – яблони. Лист этого плодового дерева более крупный, но обладает теми же характеристиками: он цельный, слегка зазубрен по краям, ровного цвета.

Осина, сирень, тополь, вяз и другие растения имеют точно такой же вид листа. Однако только с ботанической точки зрения они схожи между собой, внешние различия, конечно, имеются.

Второй подвид – лопастные. Именно такой вид листьев присущ некоторым кленовым деревьям. Живой пример – лист, изображённый на канадском флаге. Листья относят к лопастным, если “зазубрины” на их краях не превышают одной четвёртой от общей площади.

Это именно лопастной простой лист. Если всерьез заинтересоваться темой «Виды кленовых листьев», то изучение может занять долгие годы. Этих деревьев насчитывается более 50 видов, каждый из которых примечателен не только ареалом обитания, но внешним видом: начиная от высоты, формы ветвей и ствола и заканчивая видом листьев. Мы не будем подробно останавливаться на этом.

Третий подвид простых листьев – это листья рассечённые. К данному виду относятся листья, которые имеют рассечения более одной четверти листа. Например, как у одуванчика, пижмы. Преимущественно такой тип наблюдается у лекаственных растений и цветов.

1. Округлые.

К ним относится такое комнатное растение, как фиалка, а также садовая настурция, осина.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

2. Овальные.

Тип листьев встречается у вяза, орешника.

Информация о листе с дерева

3. Ланцетные.

Преобладают у древьев и кустарников семейства ивовых, а также у кустарника под названием лох серебристый.

4. Яйцевидные.

Такое название носят листья всем известного подорожника

5. Линейные.

Такой тип листа преобладает у злаковых, например, у ржи.

Форма основания листа – отдельный признак для классификации. Исходя из этого параметра. листья бывают:

  • сердцевидные (как у сирени);
  • клиновидные (щавель);
  • стреловидные (стрелолист).

Форма вершины листа бывает тупой, заострённой, округлой, двулопастной.

2 Деревья и другие структуры данных

Итак, у нас есть много данных — возможно это информация о температуре за несколько лет, а может быть — данные о фирмах в вашем городе. Как хранить их внутри вашего приложения? — Правильный ответ зависит от того, как именно вы будете пользоваться этими данными.

В таблице приведены асимптотические оценки часто используемых операций над некоторыми структурами данных. На случай если вы еще не освоили асимптотический анализ, в таблице показано примерное значение количества действий, необходимых для выполнения операции над контейнером из 10 тысяч элементов.

Операция неупорядоченный массив упорядоченный массив неупорядоченный двусвязный список сбалансированное дерево поиска

удаление элемента по указателю (итератору)

O(n)
~ 10000
O(n)
~ 10000
O(1)
~ 1
O(1)
~ 1

поиск элемента с заданным значением

O(n)
~ 10000
O(log(n))
~ 14
O(n)
~ 10000
O(log(n))
~ 14

вставка элемента (значения)

O(n)
~ 10000
O(n)
~ 10000
O(1)
~ 1
O(log(n))
~ 14

произвольный доступ

(по индексу)

O(1)
~ 1
O(1)
~ 1
O(n)
~ 10000

O(n)
~ 10000

(вернет i-тый по значению элемент)

Особенностью массивов является хранение данных в непрерывной области памяти. За счет этого обеспечивается максимальная эффективность операции произвольного доступа, однако:

  1. при удалении элемента нужно «сдвинуть» все значения, размещенные «справа»;
  2. при вставке может потребоваться создание массива большего размера и копирование туда всех данных из старого массива;

При поиске значения в массиве мы в худшем случае переберем все элементы, то есть выполним O(n) операций. Однако, если массив упорядочен — мы можем применить двоичный поиск, который значительно эффективнее.

Связные списки хранят значения в узлах, разбросанных по памяти и связанных между собой указателями. За счет этого, вставка и удаление работает очень быстро, однако для обращения к N-ному элементу списка придется пройти по указателям N раз.

Деревья поиска, как и связные списки состоят из узлов, связанных указателями. Однако узлы эти упорядочены определенным образом — за счет этого увеличивается эффективность поиска, но осложняется операция вставки элемента. Эта структура данных, в ряде случаев,может иметь преимущества над массивами и связными списками — посмотрим за счет чего это обеспечивается…

Листья со сложным строением

Виды листьев деревьев и растений образуют вторую большую группу – сложные. Сложными они называются потому, что имеют несколько пластинок. Они условно делятся на тройчатосложные, пальчатосложные и перистосложные.

Представители флоры, имеющие тройчатосложные листья – садовая клубника и лесная земляника, клевер. Их отличительная черта – три листочка на одном черешке. Поверье о клевере с четырьмя листочками переходит из поколения в поколение. Найти такое растение не представляется возможным.

К пальчатосложным относят листья конского каштана, садового люпина.

Информация о листе с дерева

К перистосложным – листья малины, рябины, гороха. Они тоже имеют свои подвиды: к парноперистым относятся те, где на конце стебелька два листочка, например, как у гороха, а к непарноперистым – роза, у неё черешок завершается одним.

3 Деревья поиска

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Двоичное дерево состоит из узлов, каждый из которых хранит свое значение, а также две ссылки — на правое и левое поддерево. Если справа или слева нет узлов — соответствующая ссылка равна нулю (в С — нулевой указатель). Дерево представляется корнем (ссылкой на самый верхний узел).

Особенность дерева поиска заключается в алгоритме построения — значения вершин левого поддерева должны всегда оказываться меньше или равны значению корневого узла, а правого – больше.

начало - функция "обход(Дерево = Узел(Левый, Значение, Правый))"
1. если Левый {amp}lt;{amp}gt; null то выполни обход(Левый);
2. вывод: Значение
3. если Правый {amp}lt;{amp}gt; null то выполни обход(Правый);
4. конец

В процессе поиска элемента в дереве, мы сравниваем его со значением корня, если корень оказался больше — то нам нет смысла рассматривать правое поддерево (ведь там все значения еще больше). За счет этого на каждом сравнении «отсекается» узлов дерева, а значит — мы получаем поиск с оценкой сложности O(log(n)).

Операция вставки выполняет добавление листа в дерево, то справа и слева от нового узла будет пусто (null). При вставке мы выполняем поиск подходящей свободной позиции, с учетом требования «значения вершин левого поддерева должны всегда оказываться меньше или равны значению корневого узла, а правого – больше». Алгоритм вставки значения E в дерево может выглядеть так:

  1. если дерево является пустым – то E помещается в корневую вершину;
  2. если значение E больше значения корневой вершины – осуществляется вставка E в правое поддерево (рекурсивно), иначе – в левое.
Шаг 0: исходное дерево Информация о листе с дерева
Шаг 1: определям, что вставлять нужно в левое поддерево Информация о листе с дерева
Шаг 2: 6 {amp}gt; 4, поэтому вставляем в правое поддерево Информация о листе с дерева
Шаг 3: 6 {amp}lt; 7, вставка в левое поддеррево Информация о листе с дерева
Шаг 4: 6 {amp}gt; 5, вставляем справа, но там пусто. Информация о листе с дерева

Этот пример иллюстрирует основную проблему описанного тут алгоритма вставки узлов — если подать ему на вход упорядоченные данные — то дерево «вытянется» в обыкновенный двусвязный список. В частности, для выполнения поиска в таком «дереве» из N элементов нам придется перейти по укзателям N раз.

Исходное дерево Информация о листе с дерева
Удаление листа (не имеющего дочерних узлов).
Красным обозначен удаленный узел, желтым — измененный (у узла 7 изменилась левая ссылка).
Информация о листе с дерева
Удаление узла, имеющего ровно одного потомка также выполняется достаточно просто.
Мы заменяем ссылку на удаляемый узел ссылкой на его потомка.
Информация о листе с дерева
При удалении узла X, имеющего обоих потомков, необходимо заменить ссылку на него, ссылкой на его потомка Y в отсортированном порядке. Этот узел Y должен иметь наименьшее значение ключа в правом поддереве, а именно быть самым левым узлом в правом поддереве дерева с корнем X [2]. Информация о листе с дерева

Информация о листе с дерева

Такие алгоритмы добавления элемента и удаления элемента не гарантируют сбалансированности полученного дерева, то есть дерево может «вырождаться» в список, как показано на рисунке выше. Существуют самобалансирующиеся деревья поиска, например, красно-черные деревья, АВЛ-деревья или расширяющиеся деревья, но их рассмотрение выходит за рамки статьи [2, 5, 6].

Нужно знать, что аналогичные операции для, таких деревьев реализуются несколько труднее, но их вычислительная сложность можно оценить как O(log(N)). Эти алгоритмы уже реализованы во множестве библиотек и обычно их не требуется писать самостоятельно. Например, в стандартной библиотеке С они представлены классами std::map и std::set.

Отдельная тема – жилкование

  • Клавиатура

    Без компьютера представить современный мир невозможно. Ровно так же как компьютер без клавиатуры. Без нее ввести какие – либо данные, а так же полноценно управлять совершаемыми операциями будет невозможно.

  • Смоленск город-герой

    Город Смоленск берет свои истоки еще со времен древней Руси. Он является одним из старейших городов Российской Федерации. За всю свою историю существования городу пришлось пережить многое.

  • Ледяная зона

    Ледяная зона является самой северной частью Арктики и захватывает Северный ледовитый океан с его морями и островами – земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северный остров Новой Земли, Новосибирские остова, остров Врангеля,

Теперь рассмотрим, как влияет на название листа его жилкование.

Для двудольных растениий характерно сетчатое жилкование. Оно бывает двух видов: пальчатое (когда все жилки выходят, словно пучок из одного основания) и перистое (когда от основной жилки ответвляются более мелкие).

У однодольных растений обычно встречается параллельное или дуговое жилкование. Параллельное – у более тонких листьев (листья пшеницы, камыша), дуговое – на широких листах (ландыши).

Несколько интересных фактов о листьях

  • Нежнейшие листья – у папоротника под названием адиантум-тонколистник. Тоньше их в природе просто нет.
  • Самые острые листья – у травы путанг. Местное население говорит, что такая трава острее ножа.
  • Более 45 миллионов листьев – у кипариса.
  • Больше двух листов никогда не вырастает на вельвичии.
  • Кувшинка «виктория» имеет листья диаметром более двух метров.
  • Длина листа пальмы Рафия – 20 метров.
  • Не все растения сбрасывают на зиму листву. Есть те, что зовут вечнозелёными.

Виды и цвет листьев

Как ни странно, но окраска листа зачастую не завистит ни от его формы, ни от расположения. Просто растению присуща именно такая окраска, вот и все.

Из чего складывается цвет листа? В летний период практически все растения окрашены в зелёный цвет благодаря наличию в их тканях особого пигмента – хлорофилла. Это вещество помогает растениям поддерживать свою жизнедеяельность, с его помощью растение проделывает небывалый фокус: в дневное время суток синтезирует глюкозу из углекислого газа. В свою очередь глюкоза становится строительным материалом для всех основных питательных веществ.

Почему листья желтеют?

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Кроме хлорофилла, листья растений содержат и другие красящие вещества, такие как ксантофиллы, каротин, антоцианы. В летний период их воздействие на расцветку очень минимально, поскольку концентрация хлорофилла в тканях растения выше в тысячи раз. Но с наступлением осени все процессы жизнедеятельности начинают затухать, количество хлорофилла начинает уменьшаться.

Предлагаем ознакомиться  Как делают линолеум? История и современность || Технологическая схема производства линолеума
Загрузка ...
Adblock detector