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二叉树的概念和性质

大漠雪关山月 2022-04-03 阅读 76
数据结构

树的概念

节点的度:一个节点含有的子树的个数称为该节点的度; 如下图:A的为6

叶节点或终端节点:度为0的节点称为叶节点; 如下图:B,C,H,I,P,Q,K,L,M,N等节点为叶节点

非终端节点或分支节点:度不为0的节点; 如下图:D,E,F,G,J等节点为分支节点

双亲节点或父节点:若一个节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点; 如上图:A是B的父节点 

孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点; 如上图:B是A的孩子节点

兄弟节点:具有相同父节点的节点互称为兄弟节点; 如上图:B、C是兄弟节点

节点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子节点为第2层,以此类推,如下图一共有四层 

树的高度或深度:树中节点的最大层次; 如上图:树的高度为4

堂兄弟节点:双亲在同一层的节点互为堂兄弟;如上图:H、I互为兄弟节点

节点的祖先:从根到该节点所经分支上的所有节点;如上图:A是所有节点的祖先

子孙:以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙。如上图:所有节点都是A的子孙

二叉树

 从上图可以看出:

1. 二叉树不存在度大于2的结点 

2. 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树

二叉树也有一些组合

比如

特殊的二叉树

1. 满二叉树:一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是满二叉树。也就是说,如果一个二叉树的层数为K,且结点总数是 2^k        -1,则它就是满二叉树。

 

2. 完全二叉树:完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K 的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从1至n的结点一一对 应时称之为完全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树。

 

 

 二叉树的性质

1. 若规定根节点的层数为1,则一棵非空二叉树的第K层上最多有 2^(K-1)个结点

2. 若规定根节点的层数为1,则深度为h的二叉树的最大结点数是 2^h    -1

 

3. 对任何一棵二叉树, 如果度为0其叶结点个数为n0 , 度为2的分支结点个数为n2 ,则有 n0=n2 +1 

度为零的度比度为二的度永远多一个

 

做一下选择题 

1. 某二叉树共有 399 个结点,其中有 199 个度为 2 的结点,则该二叉树中的叶子结点数为( )

A. 不存在这样的二叉树       B. 200       C .198          D .199

这道题因为前面的公式说了度为零的度比度为二的度永远多一个

所以选B

2.在具有 2n 个结点的完全二叉树中,叶子结点个数为( )

A. n            B. n+1        C. n-1          D. n/2

假设度为0 又n0个

假设度为1 又n1个

假设度为2 又n2个

n0+n1+n2=2n

由于度为零的度比度为二的度永远多一个

n2=n0-1;

n0+n1+n0-1=2n

2*n0+n1-1=2n

因为又是完全二叉树,只会有1个或者是0个度为1的度

因为要满足是整数所以n1=1

2*n0+1-1=2n

n0=n

所以这题选a

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