ما هي الشجرة الثنائية؟
هي عبارة عن بنية معطيات هرمية، يمتلك كل عنصر فيها فرعين اثنين على الأكثر في الشجرة؛ هما الفرع الأيمن والفرع الأيسر.
أهمية الشجرة الثنائية في الذكاء الاصطناعي
يعد استخدام شجرة ثنائية في الذكاء الاصطناعي مهماً لأنه يمكن استخدامها لتخزين البيانات بطريقة يسهل البحث عنها واستردادها، إضافة لإدارة العمليات على البيانات بطريقة يسهل تحديثها وحذفها. كما يمكن استخدام الأشجار الثنائية لتخزين البيانات بطريقة يسهل موازنتها، وهو أمر مهم للعديد من تطبيقات الذكاء الاصطناعي.
بنية الشجرة الثنائية
تتكون الشجرة الثنائية من عقد ومستويات ومسارات بينها. تكون العقدة الأساسية في الشجرة في المستوى الأول وتسمى الجذر. تتفرع منها عقدتان وتسمى الفرع الأيسر والفرع الأيمن. وتحتوي العقد الأبناء على عقدتين بالحد الأعلى.
التجول في الشجرة الثنائية
في الشجرة الثنائية، يتم التجول في البيانات بترتيب محدد. تتم زيارة العقدة الجذرية أولاً، ثم الفرع الأيسر، ثم الفرع الأيمن. ثم تتكرر هذه العملية لكل عقدة في الشجرة حتى تنتهي العقد.
أهمية طريقة التجول في الأشجار الثنائية
يعتبر هذا الترتيب مهماً للغاية لأنه يسمح بالبحث عن الشجرة بكفاءة. مثلاً، إذا كنا نبحث عن قيمة محددة في الشجرة، سنحتاج فقط إلى زيارة العقد التي يمكن أن تحتوي على هذه القيمة. من خلال اجتياز الشجرة بهذا الترتيب المحدد، يمكننا أن نضمن أننا سنجد القيمة، إذا كانت موجودة، في أقصر وقت ممكن.
تطبيقات الأشجار الثنائية
أكثر تطبيقات الأشجار الثنائية شيوعاً هي:
- أشجار القرار: يتم استخدام أشجار القرار في الذكاء الاصطناعي لمساعدة الحاسوب على اتخاذ القرارات من خلال النظر في جميع الخيارات الممكنة واختيار الخيار الأفضل بناء على مجموعة من المعايير.
- خوارزميات البحث: تستخدم خوارزميات البحث للعثور على عناصر محددة في مجموعة بيانات كبيرة.
- كفاءة الخوارزمية: يمكن استخدام الأشجار الثنائية لتخزين البيانات بطريقة تجعل خوارزميات البحث أكثر كفاءة من خلال فرز الخوارزميات وضغط البيانات.