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Baumstruktur

Was ist eine Baumstruktur?

Unter einer Baumstruktur versteht man in der Informatik eine Struktur, die aus sogenannten Knoten und Kanten besteht, sowie aus inneren Knoten und Blättern. Optisch dargestellt ähnelt es einem Baum, was die Bezeichnung “Baumstruktur” erklärt. Man verwendet eine Baumstruktur in der Regel dann, wenn man innerhalb einer großen Datenmenge ein bestimmtes Element sucht.

Baumstruktur im Online Marketing

Im Online Marketing nutzt man eine Baumstruktur, um die unterschiedlichen Rubriken einer Webseite in einer logischen und hierarchischen Art und Weise zu ordnen und um sie anschließend auch auswerten zu können. Viele Abschnitte einer Webseite verfügen über weitere Unterabschnitte – und diese können ggf. auch noch über Unterabschnitte verfügen. In vielen Fällen entsprechen diese Abschnitte und Unterabschnitte den Elementen in den Menüs einer Webseiten-Navigation. Die Baumstruktur dient also der Usability Optimierung.

Ziel

Die Baumstruktur gehört zu einem der wichtigsten Elemente der Informatik. Durch die Verwendung einer Baumstruktur (sehr häufig dargestellt in Form von Graphen), hat man die Möglichkeit, Daten strukturiert zu filtern und auszuwerten. Diese Art von Analyse eignet sich auch insbesondere dann, wenn hierarchische Zusammenhänge gelesen und beschrieben werden sollen.

Aufgabe

Die Hauptaufgaben bei der Verwendung von Baumstrukturen sind die Suche, das Entfernen oder Einfügen eines bestimmten Moduls. Denn sucht man ein bestimmtes Modul innerhalb einer großen Mengen an Daten und ist die Position des Moduls unbekannt, würde eine manuelle Suchaktion einen enormen Aufwand nach sich tragen. Um dies zu vermeiden, nutzen Dateninhaber diese Struktur.

Es handelt sich um Strukturen, die verzweigt und daher nicht-linear sind (eine Liste ist im Gegensatz zu einer Baumstruktur linear). Die Datenstruktur ist zudem rekursiv, da sich ein Baum mit einer Menge von Teil-Bäumen darstellen lässt.

Baumstrukturen können unterschiedlich spezifiziert werden. Die meist genutzten Formen sind:

  • Binärbäume
  • vollständige Binärbäume
  • Binomialbäume
  • balancierte Bäume
  • leere Bäume

Die Terminologie der Baumstrukturen

  • Baum: Summe der Knoten und Kanten
  • Knoten: Objekt
  • Kante: Verbindet zwei Knoten (Ast eines Baumes)
  • Pfad: Verfolgung von Knoten, die durch Kanten verbunden sind
  • Wurzel: Knoten ohne Vorgänger
  • Blatt: Knoten, der keinen Nachfolger hat
  • Vater: Vorgänger von einem Knoten
  • Kind: Nachfolger von einem Knoten
  • Innerer Knoten: Nicht-Blatt
  • Geschwister: Knoten, die denselben Vater haben
  • Höhe: Größte Ebene eines Baumes. Die Wurzel befindet sich immer auf Ebene 0

Segmente

Baumstrukturen als essentielles Werkzeug in der Informatik, finden in zahlreichen verschiedenen Segmenten Anwendung, wie zum Beispiel bei der Ermittlung von Elementen in gegliederten Mengen, bei der Ausrichtung eines Sortier-Prozesses, bei der Ausrichtung sukzessiver Entscheidungen, für die Repräsentation von Programmen (u. v. m.).

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