N分木・N進木とは？
N分木（エヌぶんぎ、英: n-ary tree）あるいは、N進木は、コンピュータサイエンスにおいて、木構造の一種である。どのノードも最大でもN個までの子を持ち、N=2の場合は二分木と呼ばれる。N=3の場合は三分木、N=4の場合は四分木、といったように、Nによって名称が異なる。
N分木は多くのアルゴリズムで使用され、データ構造によっては効率的な処理が行える。例えば、平衡二分木は、探索や並び替えなどの処理に最適である。また、N分木はデータの階層構造を表現するためにも使用される。
N分木の種類
N分木には、以下のような種類がある。
- N分木 – 各ノードに最大N個までの子を持つ木構造
- 完全N分木 – 全ての葉ノードが同じ深さを持つN分木
- 完全二分木 – 全ての葉ノードが同じ深さを持ち、各ノードが0または2個の子を持つ二分木
- 二分探索木 – 各ノードが2つの子を持ち、親の値より小さい値を持つ子が左に、大きい値を持つ子が右にくる二分木。探索に最適。
N分木の探索方法
N分木の探索方法として、深さ優先探索（DFS）と幅優先探索（BFS）がある。
深さ優先探索は、最初のノードから子ノードに至るまで深く潜り、その後、隣接する兄弟ノードに移動して再帰的に探索を進める方法である。幅優先探索は、階層的に探索を行いながら、同じ深さにあるノードを優先的に探索する方法である。
まとめ
N分木は、データ構造やアルゴリズムにおいて頻繁に使用される木構造の一種である。Nの値によって、名称が異なり、探索方法や効率的な処理方法も異なる。プログラミングにおいて、N分木の理解は重要であるため、ぜひ取り入れてみて欲しい。