Рисунок дерева структура: Особенности текстуры древесины разных пород — Окна.ua

alexxlab

Рисунок дерева структура: Особенности текстуры древесины разных пород — Окна.ua

Содержание

характеристики и свойства, цвет и текстура, применение и структура. Как выглядит рисунок древесины и само дерево?

Бук можно встретить в лесах и парках всего Северного полушария. Порода дерева часто становится источником получения пиломатериала. Её декоративные и физические свойства способны удовлетворить требования практически любой сферы, чем и обусловлена чрезвычайная популярность. Древесина относится к ценным сортам, но является более доступной, чем дуб.

Свойства и характеристики

Древесина бука обладает привлекательным бледно-кремовым цветом. Иногда можно наблюдать лёгкие розовые или коричневые оттенки. Шпон из этой породы более тёмный, что обусловлено технологией производства. После обработки паром материал становится золотистым. Текстура тонкая, средней однородности. Прямые волокна создают рисунок с лёгким блеском.

Дерево выглядит интересно и живо.

Натуральный бук без покрытия весьма недолговечен. Его часто атакуют грибковые заболевания, он может гнить. Бук практически не пахнет. Его древесина прочная и твёрдая. Текстура позволяет проводить любую обработку. Древесина податлива при нарезке и шлифовке.

При паровой обработке можно согнуть материал в нужную форму без трещин и сломов.

Бук хорошо красится и пропитывается, его легко проклеивать. Высокая устойчивость к воздействию влаги позволяет использовать пиломатериал в любых условиях. Для монтажа можно применять гвозди и шурупы. Их легко вкручивать без риска повреждений. Бук сохраняет свои свойства даже при длительном контакте с водой.

При этом есть риск возникновения нарушений структуры при долгом хранении на открытом воздухе.

Плотность бука часто сравнивается с аналогичным показателем дуба. При нормальной влажности древесины в пределах 12-15% плотность составляет примерно 720 кг/м3. При поперечном срезе хорошо различаются годичные кольца. Сушить дерево можно только по особой технологии в течение длительного времени. Если ускорить процесс, то возникает риск нарушения целостности. Бук относится к довольно сильно усыхающим породам. При этом наблюдается высокая прочность, особенно при растяжении по направлению волокон. При статическом изгибе модуль упругости составляет 14,1 ГПа. Такой показатель делает древесину пригодной для решения различных задач.

Характерные особенности:

  • высокая ударная прочность – порядка 0,96 Дж/см2, вязкость же значительно выше – 7,6 кДж/м2;
  • привлекательная текстура с сердцевинными лучами обеспечивает высокие декоративные свойства;
  • благодаря высокой износостойкости материал можно применять в строительстве;
  • особые свойства дают возможность применять буковую древесину при создании гнутых предметов мебели.

Простая и быстрая обработка позволяет использовать бук даже мастерам без опыта. Приемлемая стоимость делает его особо популярным.

Стоит отметить, что популярен как массив дерева, так и шпон из породы. Последний имеет невыраженный рисунок и однородную текстуру. Оттенок в ходе эксплуатации меняется с розоватого на красный.

Обзор видов

Бук довольно распространён в природе, его добыча не вызывает особых сложностей. Древесина такой породы уже давно используется на многих предприятиях. Среди пиломатериалов можно встретить вариации бука. Каждая подходит для решения определённых задач.

Рассмотрим виды бука.

  • Белый. Цвет материала неоднородный, бело-серый. Твёрдая и крепкая порода очень популярна в столярном деле. Используется только после полного цикла просушивания. Влажная древесина белого бука может сильно деформироваться и подходит для решения производственных задач. Особых декоративных качеств не имеет, поэтому для изготовления мебели используется крайне редко.
  • Строганный. В промышленности чаще всего применяется именно такая заготовка. После предварительной обработки её используют для производства ДСП и фанеры разных видов. Строганный бук чаще всего встречается в мебельном деле. Причём в этой области популярностью пользуются и шпон, и фанера, и цельный брус. Подходит для изготовления тех частей изделия, которые используются интенсивнее всего. При соблюдении всех норм производства такой пиломатериал обладает высокой прочностью, практичностью, универсальностью. Интересно, что именно из этого вида бука делают кухонные разделочные доски.
  • Беленый. Такой пиломатериал можно получить после окрашивания. Качественная древесина имеет однородный цвет. Для достижения такого результата материал сначала пропаривается, а лишь затем окрашивается и просушивается до нужного процента влажности.

Бук может использоваться в промышленности и строительстве в виде доски, шпона или бруса. Последний вариант применяется в строительной сфере. Не менее практичны рейки из бука.

При производстве пиломатериала должны соблюдаться все стандарты для сохранения свойств и качеств древесины.

Применение

Пиломатериалы из бука широко применяются в различных промышленных сферах. При изготовлении мебели бук ценится за особую привлекательную текстуру и простоту обработки. Интересно, что максимально изысканно все свойства древесины использовал мастер Михаэль Тонет. Изогнутый венский стул смог продемонстрировать все возможности бука.

Порода дерева часто используется для изготовления напольного покрытия, паркета. Розоватый оттенок привносит в помещение тепло и уют. Простая и изысканная текстура позволяет украсить интерьер любого стиля. Материал используется беленый, чтобы выровнять цвет по всей плоскости. В противном случае пол будет слишком пёстрым и непривлекательным.

Бук используется в разных сферах благодаря необычному сочетанию качеств. Материал имеет доступную стоимость, высокую прочность и декоративность. Простота обработки позволяет даже начинающим мастерам делать удивительные изделия.

Сфера применения бука.

  • Изготовление лестниц. Высокая износостойкость позволяет реализовывать самые смелые проекты.
  • Кухонные принадлежности. Из бука изготавливают разделочные доски и лопатки, декоративные тарелки и другие предметы быта.
  • Бочки и ящики для хранения, ручки на инструментах.
  • Получение угля высокого качества.
  • Прочность бука позволяет изготавливать каркасы для мебели. Возможность согнуть дерево позволяет производить декоративные части кроватей, стульев.
  • После шлифовки материал применяется для создания детских игрушек. Обработка полностью исключает риск загнать занозу.
  • Рейки и панели применяются для отделки стен в домах, изготовления декоративных перегородок.
  • Шпон особо популярен при производстве межкомнатных дверей, кухонных гарнитуров.
  • Особая обработка позволяет выделять из бука вещества для изготовления лекарственных препаратов. Особой популярностью пользуются ацетон и ксилит, сахарозаменитель. Также есть возможность получить уксус, метиловый спирт, дёготь и креозот.

лак или пропитка на водной основе?

Для производства детских площадок, домиков, деревянных горок используется экологически чистый природный материал – сухая древесина. Она износостойкая, долговечная, но любой материал быстро теряет эксплуатационные качества из-за агрессивного воздействия внешней среды. Поэтому его нужно покрывать деревозащитным средством, которое не испортит внешний вид, сохранит свойства древесины и будет являться выгодным вариантом. Что выбрать: лак или пропитку?

Лак – внешняя защита

Положительные качества:

  • Большой ассортимент. Различают полупрозрачный лак, который не закрашивает рисунок древесины и средство с более высокой концентрацией пигментированных веществ, где полностью закрашивается натуральная текстура материала. Если «натуральность» – главное, то желательно использовать средство полупрозрачного типа.
  • Лак на масляной основе образовывает защитную плёнку, в этом плане он схож с обычной краской. Деревянные строения можно покрывать цветным лаком на латексной основе. Он пропускает воздух, позволяя дереву «дышать».
  • Плотный лак чаще используется. Он обеспечивает хорошую внешнюю защиту, но закрашивает рисунок дерева
  • Защищает от зимних, летних осадков.

Недостатки:

  1. Лаковое покрытие не способно предотвратить разрушение материала изнутри.
  2. Через определённое время на покрытии появляются пузырьки, которые начинают шелушиться.
  3. Чтобы нанести новый слой лака, деревянные конструкции требуется тщательно отшлифовать. Такая процедура очень долгая и затратная.
  4. Высокий процент токсичности.
  5. Недолговременная защита. Свойства лакового покрытия действуют только 1 год.

Пропитка – лидер в надёжности, практичности!

Если детские деревянные конструкции обработаны пропиткой на водной основе, то родители могут не сомневаться, что времяпрепровождение детей на площадке пройдёт не только весело, но и без вреда здоровью. Ведь основным преимуществом является то, что антисептик не выделяет в атмосферу вредных веществ, вызывающих аллергию. К нему относятся ещё ряд других достоинств:

  • В отличие от лака, пропитка прекрасно защищает деревянные изделия от грибка, плесени, вредоносных насекомых, разрушающих структуру дерева.
  • Антисептик проникает глубоко в древесину, уничтожая всех вредителей и защищая её от появления новых. Лак в этом случае создаёт только внешнюю защитную плёнку.
  • Благодаря пропитке древесина сохраняет свои свойства на протяжении длительного времени.
  • После обработки материала защитным средством, он прекрасно отталкивает влагу.
  • Пропитка предотвращает гниение древесины.
  • При повторном нанесении состава на водной основе не требуется шлифовать дерево, поэтому затраты средств и времени минимальны.
  • Отличается практичностью, доступной стоимостью.

Чтобы обеспечить деревянные изделия качественной защитой и сохранить при этом натуральный вид материала, предпочтение отдаётся пропитке.

Все что нужно знать о древовидных структурах данных | by NOP | NOP::Nuances of Programming

Перевод статьи TK: “Everything you need to know about tree data structures”

Деревья прекрасны. Вот рисунок, который я сделал ребенком

Когда вы впервые учитесь кодировать, общепринято изучать массивы в качестве «основной структуры данных».

В конце концов, вы также изучаете хэш-таблицы. Для получения степени по «Компьютерным наукам» (Computer Science) вам придется походить на занятия по структурам данных, на которых вы узнаете о связанных списках, очередях и стеках. Эти структуры данных называются «линейными», поскольку они имеют логические начало и завершение.

Однако в самом начале изучения деревьев и графов мы можем оказаться слегка сбитыми с толку. Нам привычно хранить данные линейным способом, а эти две структуры хранят данные совершенно иначе.

Данная статья поможет вам лучше понять древовидные структуры данных и устранить все недоразумения на их счет.

Из этой статьи вы узнаете:

  • Что такое деревья?
  • Разберете примеры деревьев.
  • Узнаете терминологию и разберете алгоритмы работы с этими структурами.
  • Узнаете как реализовать древовидные структуры в программном коде.

Давайте начнем наше учебное путешествие 🙂

Определения

Когда вы только начинаете изучать программирование, обычно бывает проще понять, как строятся линейные структуры данных, чем более сложные структуры, такие как деревья и графы.

Деревья являются широко известными нелинейными структурами. Они хранят данные не линейным способом, а упорядочивают их иерархически.

Давайте вплотную займемся реальными примерами

Что я имею в виду, когда я говорю иерархически?

Представьте себе генеалогическое древо отношений между поколениями: бабушки и дедушки, родители, дети, братья и сестры и т.д. Мы обычно организуем семейные деревья иерархически.

Мое фамильное дерево

Приведенный рисунок — это мое фамильное древо. Тосико, Акикадзу, Хитоми и Такеми — мои дедушки и бабушки.

Тошиаки и Джулиана — мои родители.

ТК, Юдзи, Бруно и Кайо — дети моих родителей (я и мои братья).

Структура организации — еще один пример иерархии.

Структура компании является примером иерархии

В HTML, объектная модель документа (DOM) представляется в виде дерева.

Объектная модель документа (DOM)

HTML-тег содержит другие теги. У нас есть тег заголовка и тег тела. Эти теги содержат определенные элементы. Заголовок имеет мета теги и теги заголовка. Тег тела имеет элементы, которые отображаются в пользовательском интерфейсе, например, h2, a, liи т.д.

Техническое определение

Дерево представляет собой набор объектов, называемых узлами. Узлы соединены ребрами. Каждый узел содержит значение или данные, и он может иметь или не иметь дочерний узел.

Первый узел дерева называется корнем. Если этот корневой узел соединен с другим узлом, тогда корень является родительским узлом, а связанный с ним узел — дочерним.

Все узлы дерева соединены линиями, называемыми ребрами. Это важная часть деревьев, потому что она управляет связью между узлами.

Листья — это последние узлы на дереве. Это узлы без потомков. Как и в реальных деревьях, здесь имеется корень, ветви и, наконец, листья.

Другими важными понятиями являются высота и глубина.

Высота дерева — это длина самого длинного пути к листу.

Глубина узла — это длина пути к его корню.

Справочник терминов

  • Корень — самый верхний узел дерева.
  • Ребро — связь между двумя узлами.
  • Потомок — узел, имеющий родительский узел.
  • Родитель — узел, имеющий ребро, соединяющее его с узлом-потомком.
  • Лист — узел, не имеющий узлов-потомков на дереве.
  • Высота — это длина самого дальнего пути к листу.
  • Глубина — длина пути к корню.

Бинарные деревья

Теперь рассмотрим особый тип деревьев, называемых бинарными или двоичными деревьями.

“В информатике бинарным (двоичным) деревом называется иерархическая структура данных, в которой каждый узел имеет не более двух потомков (детей). Как правило, первый называется родительским узлом, а дети называются левым и правым наследниками. ” — Wikipedia

Рассмотрим пример бинарного дерева.

Давайте закодируем бинарное дерево

Первое, что нам нужно иметь в виду, когда мы реализуем двоичное дерево, состоит в том, что это набор узлов. Каждый узел имеет три атрибута: value, left_child, и right_child.

Как мы реализуем простое двоичное дерево, которое инициализирует эти три свойства?

Давайте посмотрим.

Вот наш двоичный класс дерева.

Когда мы создаем экземпляр объекта, мы передаем значение (данные узла) в качестве параметра. Посмотрите на left_child, и right_child. Оба имеют значение None.

Почему?

Когда мы создаем наш узел, он не имеет потомков. Просто есть данные узла.

Давайте это проверим:

Это выглядит так.

Мы можем передать строку ‘a’ в качестве значения нашему узлу бинарного дерева. Если мы напечатаем значение, left_child и right_child, мы увидим значения.

Перейдем к части вставки. Что нам нужно здесь сделать?

Мы реализуем метод вставки нового узла справа и слева.

Вот правила:

  • Если у текущего узла нет левого дочернего элемента, мы просто создаем новый узел и устанавливаем его в left_child текущего узла.
  • Если у него есть левый дочерний потомок, мы создаем новый узел и помещаем его вместо текущего левого потомка. Назначьте этот левый дочерний узел новым левым дочерним новым узлом.

Давайте это нарисуем 🙂

Вот программный код:

Еще раз, если текущий узел не имеет левого дочернего элемента, мы просто создаем новый узел и устанавливаем его в качестве left_child текущего узла. Или мы создаем новый узел и помещаем его вместо текущего левого потомка. Назначим этот левый дочерний узел в качестве левого дочернего элемента нового узла.

И мы делаем то же самое, чтобы вставить правый дочерний узел.

Сделано. 🙂

Но не полностью. Осталось протестировать.

Давайте построим следующее дерево:

Подытоживая изображенное дерево, заметим:

  • узел a будет корнем нашего бинарного дерева
  • левым потомком a является узел b
  • правым потомком a является узел c
  • правым потомком b является узел d (узел b не имеет левого потомка)
  • левым потомком c является узел e
  • правым потомком c является узел f
  • оба узла e и f не имеют потомков

Таким образом, вот код для нашего дерева следующий:

Вставка выполнена.

Теперь нам нужно подумать об обходе дерева.

У нас есть два варианта: поиск в глубину (DFS) и поиск по ширине (BFS).

• Поиск в глубину (Depth-first search, DFS) — один из методов обхода дерева. Стратегия поиска в глубину, как и следует из названия, состоит в том, чтобы идти «вглубь» дерева, насколько это возможно. Алгоритм поиска описывается рекурсивно: перебираем все исходящие из рассматриваемой вершины рёбра. Если ребро ведёт в вершину, которая не была рассмотрена ранее, то запускаем алгоритм от этой нерассмотренной вершины, а после возвращаемся и продолжаем перебирать рёбра. Возврат происходит в том случае, если в рассматриваемой вершине не осталось рёбер, которые ведут в не рассмотренную вершину. Если после завершения алгоритма не все вершины были рассмотрены, то необходимо запустить алгоритм от одной из не рассмотренных вершин.

• Поиск в ширину (breadth-first search, BFS) — метод обхода дерева и поиска пути. Поиск в ширину является одним из неинформированных алгоритмов поиска. Поиск в ширину работает путём последовательного просмотра отдельных уровней дерева, начиная с узла-источника. Рассмотрим все рёбра, выходящие из узла. Если очередной узел является целевым узлом, то поиск завершается; в противном случае узел добавляется в очередь. После того, как будут проверены все рёбра, выходящие из узла, из очереди извлекается следующий узел, и процесс повторяется.

Давайте подробно рассмотрим каждый из алгоритмов обхода.

Поиск в глубину (DFS)

DFS исследует все возможные пути вплоть до некоторого листа дерева, возвращается и исследует другой путь (осуществляя, таким образом, поиск с возвратом). Давайте посмотрим на пример с этим типом обхода.

Результатом этого алгоритма будет: 1–2–3–4–5–6–7.

Почему?

Давайте разъясним это подробно.

  1. Начать с корня (1). Записать.
  2. Перейти к левому потомку (2). Записать.
  3. Затем перейти к левому потомку (3). Записать. (Этот узел не имеет потомков)
  4. Возврат и переход к правому потомку (4). Записать. (Этот узел не имеет потомков)
  5. Возврат к корневому узлу и переход к правому потомку (5). Записать.
  6. Переход к левому потомку (6). Записать. (Этот узел не имеет никаких потоков)
  7. Возврат и переход к правому потомку (7). Записать. (Этот узел не имеет никаких потомков)
  8. Выполнено.

Проход в глубь дерева, а затем возврат к исходной точке называется алгоритмом DFS.

После знакомства с этим алгоритмом обхода, рассмотрим различные типы DFS-алгоритма: предварительный обход (pre-order), симметричный обход (in-order) и обход в обратном порядке (post-order).

Предварительный обход

Именно это мы и делали в вышеприведенном примере.

1. Записать значение узла.

2. Перейти к левому потомку и записать его. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется левый потомок.

3. Перейти к правому потомку и записать его. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется правый потомок.

Симметричный обход

Результатом алгоритма симметричного обхода для этого дерева tree в примере является 3–2–4–1–6–5–7.

Первый левый, средний второй и правый последний.

Теперь давайте напишем код.

  1. Перейти к левому потомку и записать. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется левый потомок.
  2. Записать значение узла.
  3. Перейти к правому потомку и записать. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется правый потомок.

Обход в обратном порядке

Результатом алгоритма прохода в обратном порядке для этого примера дерева является 3–4–2–6–7–5–1.

Первое левое, правое второе и последнее посередине.

Давайте напишем для него код.

  1. Перейти к левому потомку и записать. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется левый потомок.
  2. Перейти к правому потомку и записать. Это выполняется тогда и только тогда, когда имеется правый потомок.
  3. Записать значение узла.

Поиск в ширину (BFS)

BFS алгоритм обходит дерево tree уровень за уровнем вглубь дерева.

Вот пример, помогающий лучше объяснить этот алгоритм:

Таким образом мы обходим дерево уровень за уровнем. В этом примере результатом является 1–2–5–3–4–6–7.

  • Уровень/Глубина 0: только узел со значением 1.
  • Уровень/Глубина 1: узлы со значениями 2 и 5.
  • Уровень/Глубина 2: узлы со значениями 3, 4, 6, и 7.

Теперь давайте напишем код.

Для реализации BFS-алгоритма мы используем данные структуры “очередь”.

Как это работает?

Вот пошаговое объяснение.

  1. Сначала добавитьroot узел внутрь очереди с помощью метода put.
  2. Повторять до тех пор пока очередь не пуста.
  3. Получить первый узел в очереди, а затем записать ее значение.
  4. Добавить и левый и правый потомок в очередь (если текущий узел имеет потомка).
  5. Выполнено. Мы будет записывать значение каждого узла, уровень за уровнем с помощью нашей очереди.

Бинарное дерево поиска

“Бинарное (двоичное) дерево поиска иногда называют упорядоченными бинарными деревьями, оно хранит значения упорядоченно, таким образом поиск и другие операции могут строится на принципах бинарного поиска ” — Wikipedia

Важным свойством поиска на двоичном дереве является то, что величина узла Binary Search Tree больше, чем количество его потомков левого элемента-потомка, но меньшее, чем количество его потомков правого элемента-потомка.

Вот детальный разбор приведенной выше иллюстрации.

  • A инвертировано. Поддерево subtree 7–5–8–6 должно быть с правой стороны, а поддеревоsubtree 2–1–3 должно быть слева.
  • B является единственной корректной опцией. Оно удовлетворяет свойству Binary Search Tree.
  • C имеет одну проблему: узел со значением 4. Он должен быть слева отrootпотому что меньше 5.

Давайте напишем код для поиска на бинарном дереве!

Наступило время писать код!

Что вы увидите? Мы вставим новые узлы, поищем значения, удалим узлы и сбалансируем дерево.

Давайте приступим.

Вставка: добавление новых узлов на наше дерево

Представьте, что у нас есть пустое дерево, и мы хотим добавить новые узлы со следующими значениями в следующем порядке: 50, 76, 21, 4, 32, 100, 64, 52.

Первое, что нам нужно знать, это то, что 50 является корнем нашего дерева.

Теперь мы можем начать вставлять узел за узлом.

  • 76 больше чем 50, поэтому вставим 76 справа.
  • 21 меньше чем 50, поэтому вставим 21 слева.
  • 4 меньше чем 50. Узел со значением 50 имеет левого потомка 21. Поскольку 4 меньше чем 21, вставим его слева от этого узла.
  • 32 меньше чем 50. Узел со значением 50 имеет левого потомка 21. Поскольку 32 больше чем 21, вставим 32 справа от этого узла.
  • 100 больше чем 50. Узел со значением 50 имеет правого потомка 76. Поскольку 100 больше чем 76, вставим 100 справа от этого узла node.
  • 64 больше чем 50. Узел со значением 50 имеет правого потомка 76. Поскольку 64 меньше чем 76, вставим 64 слева от этого узла.
  • 52 больше чем 50. Узел со значением 50 имеет правого потомка 76. Поскольку 52 меньше чем 76, узел со значением 76 имеет левого потомка 64. 52 меньше чем 64, поэтому вставим 54 слева от этого узла.

Вы заметили, что здесь присутствует некоторая структура (патттерн)?

Давайте рассмотрим еще раз более подробно.

  1. В новом узле значение больше или меньше чем значение текущего узла?
  2. Если значение нового узла больше чем значение текущего узла, следует перейти на правое поддерево. Если текущий узел не имеет потомка справа, вставить его справа, или в ином случае вернуться к шагу 1.
  3. Если значение нового узла меньше текущего узла — перейти на левое поддерево. Если текущий узел не имеет левого потомка, вставить его слева, или в ином случае вернуться к шагу 1.
  4. Мы не рассматривали здесь обработку особых ситуаций. Когда значение нового узла равно значению текущего узла, используется правило 3. Рассмотрим вставку равных значений слева в поддерево.

Давайте напишем код.

Вроде бы все просто.

Большой частью этого алгоритма выступает рекурсия, которая находится в строке 9 и строке 13. Обе строки кода вызывают метод insert_node и используют его для своих левых и правых потомков соответственно.

Строки 11 и 15 осуществляют делают вставку для каждого потомка.

Давайте найдем значение узла … Или не найдем …

Теперь алгоритм, который мы будем строить — алгоритм поиска. Для данного значения (целое число), мы скажем, имеет ли наше дерево двоичного поиска или нет это значение.

Важно отметить, что мы определили алгоритм вставки. Сначала у нас есть наш корневой узел. Все левые узлы поддеревьев будут иметь меньшие значения, чем корневой узел. И все правильные узлы поддерева будут иметь значения, превышающие корневой узел.

Давайте рассмотрим пример.

Представьте, что у нас имеется это дерево.

Теперь мы хотим узнать есть ли у нас узел со значением 52.

Давайте рассмотрим подробнее.

  1. Начинаем с корневого узла в качестве текущего. Является ли данная величина меньше текущей величины узла? Если да, будем искать ее на поддереве слева.
  2. Данное значение больше текущего значения для узла? Если да, будем искать ее справа на поддереве.
  3. Если правила №1 и №2 оба неверны, можем сравнить значение текущего узла и заданного узла на равенство. Если результат сравнения выдает значение true, можем сказать, «Да!» Наше дерево имеет заданное значение, иначе сказать – нет, оно не имеет.

Давайте напишем код.

Разберем код подробнее:

  • Строки 8 и 9 попадают под правило №1.
  • Строки 10 и 11 попадают под правило №2.
  • Строки 13 попадают под правило №3.

Как нам это проверить?

Давайте создадим наше Binary Search Tree путем инициализации корневого узла значением 15.

А теперь мы вставим много новых узлов.

Для каждого вставленного узла мы проверим работает ли наш метод find_node.

Да, он работает для этих заданных значений! Давайте проверим для значения, отсутствующего в нашем бинарном дереве поиска.

О да.

Поиск выполнен.

Стирание: удаление и организация

Удаление — более сложный алгоритм, потому что нам нужно обрабатывать разные случаи. Для заданного значения нам нужно удалить узел с этим значением. Представьте себе следующие сценарии для данного узла: у него нет потомков, есть один потомок или есть два потомка.

  • Сценарий №1: узел без потомков (листовой узел).

Если узел, который мы хотим удалить, не имеет дочерних элементов, мы просто удалим его. Алгоритм не требует реорганизации дерева.

  • Сценарий №2: узел с одним потомком (левый или правый потомок).

В этом случае наш алгоритм должен заставить родительский узел указывать на узел-потомок. Если узел является левым дочерним элементом, мы делаем родительский элемент левого дочернего элемента дочерним. Если узел является правым дочерним по отношению к его родительскому, мы делаем родительский элемент правого дочернего дочерним.

  • Сценарий №3: узел с двумя потомками.

Когда узел имеет 2 потомка, нужно найти узел с минимальным значением, начиная с дочернего узла. Мы поставим этот узел с минимальным значением на место узла, который мы хотим удалить.

Пришло время записать код.

  1. Во-первых: Обратите внимание на значение параметров и родительский. Мы хотим найти узел, который имеет это значение, а родительский узел имеет важное значение для удаления узла.
  2. Во-вторых: Обратите внимание на возвращаемое значение. Наш алгоритм вернет логическое значение. Он возвращает True, если находит узел и удаляет его. В противном случае он вернет False
  3. От строки 2 до строки 9: Мы начинаем искать узел, который имеет искомое значение. Если значение меньше текущего значения узла, мы переходим к левому поддереву, рекурсивно (если и только если текущий узел имеет левый дочерний элемент). Если значение больше ‑ перейти в правое поддерево, повторить.
  4. Строка 10: Начинаем продумывать алгоритм удаления.
  5. От строки 11 до строки 13: Мы покрываем узел без потомков, и это левый потомок его родителя. Мы удаляем узел, устанавливая левый дочерний элемент родителя в None.
  6. Строки 14 и 15: Мы покрываем узел без потомков, и это правый потомок его родителя. Мы удаляем узел, установив правый дочерний элемент родителя в None.
  7. Очистить метод узла: я покажу код clear_node ниже. Он устанавливает дочерние элементы слева, правый дочерний элемент и его значение в None.
  8. От строки 16 до строки 18: мы покрываем узел только одним потомком (левым дочерним), и это левый потомок его родителя. Мы заменяем левый дочерний элемент родителя на левый дочерний элемент узла (единственный его дочерний элемент).
  9. От строки 19 до строки 21: мы покрываем узел только одним потомком (левым дочерним), и это правый потомок его родителя. Мы устанавливаем правый дочерний элемент родителя в левый дочерний элемент узла (единственный его дочерний элемент).
  10. От строки 22 до строки 24: мы покрываем узел только одним потомком (правый ребенок), и это левый дочерний элемент его родителя. Мы устанавливаем левый дочерний элемент родителя правым дочерним элементом узла (единственный его дочерний элемент).
  11. От строки 25 до строки 27: Мы покрываем узел только одним дочерним элементом (правый дочерний элемент), и это правый потомок его родителя. Устанавливаем правый дочерний элемент родителя правым дочерним элементом узла (единственный его дочерний элемент).
  12. От строки 28 до строки 30: Мы покрываем узел как левыми, так и правыми потомками. Получаем узел с наименьшим значением (код показан ниже) и устанавливаем его на значение текущего узла. Завершите действия, удалив наименьший узел.
  13. Строка 32: если мы найдем узел, который ищем, ему нужно снова присвоить True. Код между строками 11 и 31 мы используем именно для этого случая. Так что просто верните значение True, этого будет достаточно.
  • Чтобы использовать метод clear_node : установите значение None для всех трех атрибутов — (значения left_child и right_child)
  • Чтобы использовать метод find_minimum_value : перейдите влево. Если мы больше не найдем узлов, мы найдем самый маленький.

Теперь давайте проверим.

Будем использовать это дерево для проверки нашего алгоритма remove_node.

Удалим узел со значением 8. Это узел без дочернего элемента.

Теперь давайте удалим узел со значением 17. Это узел с одним потомком.

Наконец, мы удалим узел с двумя потомками. Это корень нашего дерева.

Проверки успешно выполнены 🙂

Пока это все!

Мы с вами уже очень многое изучили.

Поздравляем с завершением чтения и разбора нашей насыщенной информацией и практикой статьи. Всегда довольно сложно понять новую, неизвестную еще концепцию. Но вы читатель, преодолели все трудности 🙂

Это еще один шаг в моем обзоре алгоритмов и моделировании и структур данных. Вы можете найти более полные сведения о моем обзоре в издании Renaissance Developer.

Получайте удовольствие, продолжайте учиться и кодировать.

Вот мои учетные записи Instagram, Twitter, GitHub и LinkedIn.

Для чего нужна морилка

Порой даже специалисты не могут точно ответить на вопрос о том, нужна ли морилка для обработки дерева или можно обойтись окрашиванием, и что такое морилка вообще? В сравнении с краской морилка обладает меньшим окрашивающим эффектом, но большей светопропускной и влагостойкой способностью. Использование морилки, как и краски, дает окрашивание, но рисунок дерева проступает четко, поскольку морилка создает лишь оттенок. С помощью морилки дерево защищают от гниения, вредоносных насекомых, грибковой плесени, но совершенно четко сохраняется текстура древесины.

Морилка однозначно защищает дерево от многих негативных воздействий, перечисленных выше, при этом разнообразие составов может привести в растерянность даже опытных строителей. В интернет-магазине ТБМ-Маркет Новосибирск можно найти морилки на любой вкус. Все условия доставки указаны на сайте магазина, либо вы можете лично уточнить их у наших консультантов.

На что обратить внимание?

Главные факторы, которые надо учитывать при выборе морилки:

  • Где именно планируется производить морение дерева – внутри помещения или вне его. В зависимости от состава морилки, некоторые виды нельзя применять внутри помещения или недопустимо из-за низкого уровня навыков;
  • В зависимости от состояния дерева: если конструкция имеет дефекты или может иметь их, есть ли трещины или трухлявые части, надо снизить видимость этих дефектов или с их помощью подчеркнуть преимущества древесины;
  • Надо учитывать структуру древесины, ее плотность, поскольку, чем мягче порода, тем больше будет расход морилки. Выбор должен основываться на коэффициенте проницаемости морилки, поэтому для мягких пород древесины неразумно выбирать морилку на водной основе, расход увеличится более чем в два раза по сравнению с предполагаемым;
  • При работе с некоторыми видами морилки важен личный опыт строителя. К примеру, морилки с высоким уровнем впитывания при недостаточном опыте работы человека с подобными составами могут дать пятна или натеки на рабочей поверхности из-за недостаточно быстрого нанесения состава;
  • Умение работать краскопультом может играть решающую роль при выборе морилки, ведь не у каждого дома в личном владении имеется подобный инструмент. Тампонами вообще работают только профессионалы, домашние умельцы предпочитают привычную кисть даже при нанесении спиртовой морилки;
  • Выбирать морилку следует исходя из оформления внутреннего интерьера дома. Возможно, что краска будет лучшим решением, ведь морилка подчеркивает фактурность дерева, а будет ли это выгодно смотреться в вашем доме – тот еще вопрос.

Виды морилок (бейцов)

Если вы ищете в магазине морилку, но не видите этого названия, обратите внимание на формулировку «бейц» — это другое название этого продукта. Следует иметь в виду, что морилки используются не только для массива древесины, но и для обработки любых строительных материалов на основе дерева.

Все морилки делятся на группы по основному веществу, из которого они были произведены:

  1. Водные морилки – это составы глубокого проникновения в древесину, поскольку основная их часть водная. Оттенков подобных морилок множество, практически нет такого оттенка, которого бы не было на рынке стройматериалов, что дает великолепную возможность колеровки для любого помещения. Водные бейцы экологически безопасны, не имеют неприятного запаха, ими можно работать в помещении, они не подвержены испарению при повышении температуры. Если оттенок не понравится, его можно слегка «разбавить», размыть водой, чтобы изменить или вообще смыть морилку. Разумеется, водные составы долго сохнут, поскольку поникают в волокна древесины достаточно глубоко, что дает излишнее впитывание влаги, если морение проводится во влажном помещении. После нанесения водной морилки потребуется покрытие защитным слоем лака, что уменьшит дышащую способность древесины.
  2. Спиртовые бейцы – это быстрые пропитки с неглубоким проникновением, что особенно актуально для наружных работ, когда погода неустойчива. Превосходно защищают от солнечного света и сырости, но при работе дают специфический запах спиртосодержащего продукта, поэтому в помещении можно производить морение спиртовыми бейцами только при сквозном проветривании. Поскольку впитывание быстрое, работать надо аккуратно и точно, при недостаточном опыте морения получаются белесые пятна или неравномерности проступания фактуры дерева. При работе спиртовыми морилками лучше использовать краскопульт, но опять же им надо уметь работать.
  3. Бейцы масляные совершенно не добавляют в древесину влагу, покрытие получается легким и равномерным, как краской. Работать масляной морилкой легко даже любителю, причем цвет морилки легко изменяется при добавлении красителей. Покрытие не требует дополнительного защитного слоя лака, но древесина не дышит, хотя не подвержена выцветанию или действию наружной влаги. Морилка сохнет долго из-за своей консистенции, а запах и после полного высыхания остается надолго.
  4. Акриловые и восковые морилки по своим характеристикам довольно похожи, хотя есть некоторые различия в применении (читайте инструкции!). После применения морилок данного вида на древесине появляется тончайшая защитная пленка, древесина почти непроницаема для воздуха, хотя некоторые специалисты считают этот вопрос спорным. Строители любят пользоваться этими морилками из-за отсутствия дефектов при работе: покрытие ровное, тонкое, без пятен, рисунок древесины виден очень четко. К сожалению, без достаточного опыта работать такими морилками сложно, они очень быстро впитываются, и переделать работу невозможно.
  5. Рустикальные бейцы используются для еще большего подчеркивания структуры древесины. Работать такими морилками лучше только опытным специалистам, поскольку при малейшем просчете цвет пропитки изменится.

Морилкой древесину часто покрывают в несколько слоев, поэтому покупать ее надо правильно рассчитав. Если после морения вы планируете покрывать дерево полиуретановой краской или лаком, то восковой морилкой пользоваться нельзя. Проконсультируйтесь у менеджера, чтобы не совершить ошибку.


Имитация текстуры, коры, структуры дерева своими руками

Натуральное дерево в виде массива или шпона разных сортов, в результате высоких эстетических и эксплуатационных свойств, уже много десятилетий широко применяются для отделки интерьеров жилых домов и квартир. Тем не менее, по тем или иным причинам, использование этого материала бывает нецелесообразным, а иногда даже невозможным. В таких случаях специалисты по отделочным работам выполняют абсолютно реалистичную имитацию дерева из полимерной глины, декоративной штукатурки или даже краски. В данной статье мы рассмотрим се три метода. После прочтения этой статьи вы точно будете знать, как сделать имитацию дерева и какие инструменты для этого понадобятся.

Натуральное дерево в виде массива или шпона разных сортов, в результате высоких эстетических и эксплуатационных свойств, уже много десятилетий широко применяются для отделки интерьеров жилых домов и квартир. Тем не менее, по тем или иным причинам, использование этого материала бывает нецелесообразным, а иногда даже невозможным. В таких случаях специалисты по отделочным работам выполняют абсолютно реалистичную имитацию дерева из полимерной глины, декоративной штукатурки или даже краски. В данной статье мы рассмотрим се три метода. После прочтения этой статьи вы точно будете знать, как сделать имитацию дерева и какие инструменты для этого понадобятся.

Имитация текстуры дерева штукатуркой

Настоящий мастер – штукатур может воспроизвести при помощи простых инструментов и штукатурки структуру и фактуру любого отделочного материала, и даже дорогостоящих сортов древесины. Декоративная штукатурка под дерево является одним из любимых решений дизайнеров. На первый взгляд работа может показаться очень сложной, однако если разобраться, все очень просто.

Имитация под дерево при помощи декоративной штукатурки предполагает создание:

  • текстуры древесины различных сортов в продольном разрезе
  • текстуры в поперечном разрезе
  • структуры дерева, изъеденной жуком – древоточцем
  • стилизация древесной коры
  • структуры окаменевшей древесины.

От выбранного дизайна зависит материал, набор инструментов и техника реализации работ.

Для такой работа подойдет любая по составу штукатурка:

  • цементно – песчаная
  • цементно – известковая
  • гипсовая
  • акриловая 
  • силиконовая. 

Для того, чтобы получилась имитация коры дерева или фактура короед, стоит приобретать готовую структурную штукатурку, в которой присутствует крупнозернистый наполнитель. При помощи этого материала вы получите особенно рельефный рисунок.

Очень удобно использовать готовые массы из акрила и силикона. Такие составы не застывают на протяжении длительного времени, в сравнении с известковыми или гипсовыми составами, а значит, вы сможете подправить работу в случае обнаружения недостатков.

Для выполнения работ вам понадобятся такие инструменты:

  • шпатели, разных размеров и форм. Понадобятся как металлические, так и резиновые, гребенчатые с прямым лезвием, гибкие и жесткие
  • шпатели ракли, имеющие разные насечки на лезвии
  • кельма
  • валики, имеющие рельефные рисунки на поверхности
  • кисти, имеющие жесткий ворс.

Очень удобен в работе и интересен японский резиновый шпатель, одна поверхность которого предназначена для создания рельефа продольного среза, вторая – для создания сучков и годовых колец.

Однако, необязательно приобретать дорогостоящие профессиональные инструменты, если у вас небольшая территория для обработки. Дорогие тесненные валики можно заменить простыми малярными, обмотав их подручными материалами – нитками, скотчем, полиэтиленовой пленкой, фольгой. Неравномерные складки придадут рельефный рисунок, который очень похож на продольный срез древесины.

Перед тем, как приступать к выполнению работы, стоит обязательно попробовать на куске картона — нанести штукатурку и сделать желаемый рельеф.

Порядок работ по созданию фактуры древесины при помощи штукатурки примерно такой:

  • покрыть небольшой кусок стены штукатурным раствором при помощи кельмы из нержавеющей стали, разровнять до получения слоя толщиной 3–6 мм. Шпатель поможет вам максимально загладить поверхность
  • при помощи любого предмета: жесткой обувной щетки, специальной кисти с жесткой щетиной или профессионального резинового валика нанести волнистые борозды. При этом давить на инструмент нужно неравномерно. Борозды могут быть направлены вертикально, горизонтально или под углом. Инструмент нужно очищать после каждой проходки. Перед каждой следующей операцией дайте штукатурке немного подсохнуть
  • теперь можно затереть стену гладким жестким шпателем параллельно рельефу, чтобы сформировать глянцевитую поверхность и просушить 30 минут 
  • подготовленную и отколерованную в нужный оттенок грунтовку распределить по стене валиком или кистью. Именно кисть поможет грунтовке проникнуть во все борозды рельефа. Стену нужно оставить просыхать, согласно инструкции на упаковке грунтовки
  • покрыть финишным слоем краски, просушить
  • при помощи специального шпателя загладить поверхность.

Перечисленные выше действия помогут вам оформить целую стену или небольшое панно.

Достоинства штукатурки:

  • не горит
  • с ней легко работать
  • не отнимает пространство комнаты
  • ее цена в несколько раз меньше деревянных панелей.

Имитация дерева при помощи полимерной глины

Полимерная глина – это умеренно мягкий пластичный материал, в основе которого поливинилхлорид, полимеризующийся при температуре от 100 до 130 °С, с потерей своих пластичных свойств. Данный материал очень похож на пластилин. Купить его можно небольшими брусками, а количество оттенков просто огромное. Кроме этого, стоит отметить, что цена этого материала более чем доступная.

Порядок работы с полимерной глиной следующий:

  • достаньте из упаковки несколько подходящих по цвету брусков полимерной глины
  • отрежьте от каждого ровные одинакового размера куски
  • каждый кусочек глины нужно тщательно размять, и скатать из каждого их них колбаску
  • полученную колбаску нарезать на несколько мелких долек. Всю полученную нарезку перемешать между собой в хаотичном порядке и разложить небольшими кучками по 4-5 штук.
  • отдельно взятые кусочки каждой кучки тщательно слепите между собой до образования нескольких шариков однородного цвета. Все полученные шарики раскатайте в тонкие пластинки толщиной не более 2 мм и уложите стопкой в произвольном порядке
  • у полученной стопки ровно обрезать края, разрезать ее пополам. Далее положить две половины друг на друга и прикатать. Чтобы получить наиболее подходящий вам рисунок, число операций разрезания, складывания и прикатывания вы должны подобрать самостоятельно 
  • далее слоистый блок полимерной глины разрезают на большое количество полосок толщиной 2-3 мм, и соединяют их между собой
  • все полоски выкладывают срезами вверх и раскатывают до получения одинаковой толщины и достижения имитации нужной текстуры поверхности древесины.

Главным достоинством такого метода можно назвать тот факт, что подобная имитация балки из дерева или продольного среза натуральной древесины дает возможность получить нужный цвет и внутреннюю текстуру материала без дополнительного нанесения краски.

Имитация дерева красками

Имитация дерева своими руками может быть осуществлена при помощи способа, который применялся еще в Римской империи и был очень популярен в конце XIX столетия. На протяжении долгого времени эту работу могли выполнять только высококлассные мастера. Но в последние годы этот способ снова набирает популярность, вследствие появления особого инструмента – рокера. Имитация структуры дерева при помощи этого инструмента отличается особой реалистичностью.

Чтобы создать покрытие, имитирующее текстуру дерева, нужно глазурь более густой краски нанести на первый слой слабоглянцевой латексной эмалевой краски. Рокером протянуть по влажной глазури, двигая рокер вперед и назад. Таким образом вы получите удлиненные овальные следы, имитирующие узоры древесины.

Вначале попробуйте эту технику на большом листе картона, пока у вас не получится более реалистичная картина. Кроме этого, вы сможете проверить итоговое финишное покрытие до того, как используете эту технику для реализации серьезного проекта.

Для создания впечатления деревянного паркета, нужно нанести на первый слой сетку из квадратов со стороной 10 или 20 см. Можно сцентрировать рисунок или начать в одном углу с целого квадрата. Закройте через один квадраты в сетке и покрывайте по очереди в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Для работы вам понадобится:

  • кисть с искусственной щетиной, аппликатор с губкой или малярный валик. Этими инструментами вы нанесете первый слой
  • кисть с искусственной щетиной для покрытия глазурью
  • рокер для имитации древесного узора
  • мягкая кисточка из натурального ворса
  • карандаш, линейка, малярная лента, маленький шпатель. Эти инструменты помогут вам нанести декоративное покрытие, имитирующее паркет 
  • слабоглянцевая латексная эмалевая краска. Ее вы нанесете первым слоем
  • художественная акриловая краска. Кроме этого, подойдет латексная краска для глазури
  • загуститель для акриловой краски
  • ветошь
  • полуматовое или сильноглянцевое прозрачное финишное покрытие. Подойдет для этого и прозрачный аэрозольный акриловый герметик.

Итоговый оттенок покрытия будет зависеть от совместного действия первого слоя и слоя глазури. Для этого важно, чтобы первый слой был светлее, а закрывающая его глазурь более темного оттенка. Для первого слоя отлично подойдут следующие оттенки:

  • натуральная сиена
  • красная окись железа
  • жженая сиена
  • жженая умбра
  • бежевые оттенки. 

В качестве глазури стоит использовать:

  • жженую умбру
  • черный
  • красную окись железа
  • жженую сиену. 

Состав глазури для покрытия:

  • 2 части художественной акриловой краски или латексной краски нужного блеска
  • 1 часть загустителя для акриловой краски.

Порядок выполнения работы:

  • нанести первый слой слабоглянцевой латексной эмалевой краски выбранного оттенка. Для этой работы воспользуйтесь кистью или аппликатором с губкой. Подождите пока краска просохнет
  • смешайте глазурь для нанесения декоративного покрытия. Аппликатор с губкой или кисть с искусственной щетиной поможет вам нанести поверх первого слоя ровный слой глазури. Работайте с небольшим участками поверхности
  • теперь нужно провести по влажной глазури рокером, чтобы создать имитацию древесной текстуры дерева. Работайте медленно и аккуратно. Эту работу нужно повторять для создания последующих рядов, изменяя расстояние между овальными следами. При помощи сухой ветоши вытирайте, при необходимости, скопившуюся на инструменте глазурь. Выборочно на некоторых рядах проведите по глазури не самим рокером, а стороной с гребенкой или пазами. Таким образом, вы получите непрерывно тянущиеся волокна древесины
  • до полного высыхания глазури нужно обработать поверхность сухой мягкой кистью с натуральной щетиной (шириной 7-10 см). Не надавливая проведите кистью в направлении волокон древесины для смягчения полученного покрытия. При необходимости убирайте с кисти лишнюю глазурь. Подождите пока глазурь высохнет. 

Вариантов создания подобного покрытия может огромное количество. Все зависит от вашей фантазии.

Композитный

Также известен как: Дерево объектов

Намерение

Composite — это структурный шаблон проектирования, который позволяет объединять объекты в древовидные структуры, а затем работать с этими структурами, как если бы они были отдельными объектами.