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文档简介
1、16 树与二叉树树是一种简单的非线性结构,所有元素之间具有明显的层次特性。在树结构中,每一个结点只有一个前件,称为父结点,没有前件的结点只有一个,称为树的根结点,简称树的根。每一个结点可以有多个后件,称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。在树结构中,一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度,所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。二叉树的特点:(1)非空二叉树只有一个根结点;(2)每一个结点最多有两棵子树,且分别称为该结点的左子树与右子树。二叉树的基本性质:(1)在二叉树的第k层上,最多有2k-1(k1)个结点;(2)深度为m的二叉树最多有2m-1个结点;(3)度为0
2、的结点(即叶子结点)总是比度为2的结点多一个;(4)具有n个结点的二叉树,其深度至少为log2n+1,其中log2n表示取log2n的整数部分;(5)具有n个结点的完全二叉树的深度为log2n+1;(6)设完全二叉树共有n个结点。如果从根结点开始,按层序(每一层从左到右)用自然数1,2,.n给结点进行编号(k=1,2.n),有以下结论:若k=1,则该结点为根结点,它没有父结点;若k>1,则该结点的父结点编号为INT(k/2);1 / 9若2kn,则编号为k的结点的左子结点编号为2k;否则该结点无左子结点(也无右子结点);若2k+1n,则编号为k的结点的右子结点编号为2k+1;否则该结点无
3、右子结点。满二叉树是指除最后一层外,每一层上的所有结点有两个子结点,则k层上有2k-1个结点深度为m的满二叉树有2m-1个结点。完全二叉树是指除最后一层外,每一层上的结点数均达到最大值,在最后一层上只缺少右边的若干结点。二叉树存储结构采用链式存储结构,对于满二叉树与完全二叉树可以按层序进行顺序存储。二叉树的遍历:(1)前序遍历(DLR),首先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树;(2)中序遍历(LDR),首先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树;(3)后序遍历(LRD)首先遍历左子树,然后访问遍历右子树,最后访问根结点。设一棵完全二叉树共有700个结点,则该二叉树中有_个叶子结点?
4、最佳答案 假设n0是度为0的结点总数(即叶子结点数),n1是度为1的结点总数,n2是度为2的结点总数,由二叉树的性质可知:n0n21,则n= n0n1n2(其中n为完全二叉树的结点总数),由上述公式把n2消去得:n= 2n0+n11,由于完全二叉树中度为1的结点数只有两种可能0或1,由此得到n0(n1)/2或n0n/2,合并成一个公式:n0?(n1)/2 ?,就可根据完全二叉树的结点总数计算出叶子结点数。 或者 根据二叉树的性质:对于一棵非空的二叉树,如果叶子节点数为n0,度为2的结点数为n2,则no=n2+1. 根据完全二叉树的定义可得:在完全二叉树中度为1的结点n1只能取两种情况,要么为0
5、,要么为1. 所以:n0+n1+n2=700 n0=n2+1; 2n0=701-n1; 因为结点数为整数,所以n1=1,no=350 或者 完全二叉树的定义:若设二叉树的高度为h,除第 h 层外,其它各层 (1h-1) 的结点数都达到最大个数,第 h 层从右向左连续缺若干结点,这就是完全二叉树。 可以算出,这棵二叉树共十层,1-9层的节点个数为29-1=511个,所以最后一层的节点个数为700-511=189个,189div2=95,那么倒数第二层的叶结点个数即是2(9-1)-95=161个 所以所有的叶结点个数即为:189+161=350个问1、 深度为m的满二叉树有几个结点?2、设二叉树根
6、结点的层次为0,对含有100个根结点的二叉树,可能的最小树身为多少?怎么计算?最佳答案 1.深度为m的满二叉树有2m-1个结点.因为满二叉树的定义为:一颗深度为k且有2k-1个结点的二叉树称为满二叉树.2.若要树深为最小,显然要使除最后一层外的每一层都有尽可能多的结点,即要二叉树为完全二叉树.由二叉树的一个重要性质:具有n个结点的完全二叉树的深度为log2n+1.(这是在根节点层次为1时,若为0,将+1去掉即可)log2n是以2为底n的对数log2n为不大于log2n的最大整数可知,含有100个(根)结点的二叉树,(应该没"根"字吧)可能的最小树深为log2 100 +1二
7、叉树根结点的层次为0时,可能的最小树深为log2 100 即为6.可以这样计算:确定最小树深当且仅当二叉树为完全二叉树时出现,设深度为k,(此时设二叉树根结点的层次为0)有:20+21+22+.+2(k-1)<100=<20+21+.+2k即2k-1<100=<2(k+1)-1或2k=<100<2(k+1) (上下两式是相等的)其中2k为完全二叉树的第k层的最多结点个数解得k=<log2 100<k+1即k=log2 100=6某二叉树的前序遍历结点访问顺序是abdgcefh,中序遍历的结点访问顺序是dgbaechf,则后序遍历的结点访问顺序是(
8、gdbehfca) 这个答案是怎么算出来的?最佳答案 首先我们知道,前序遍历的规则是:根结点左子结点右子结点中序遍历是:左子结点根结点右子结点后序遍历是:左子结点右子结点根结点那么,对于一棵二叉树,前序遍历的第一个结点一定是这棵树的根结点,即根结点是a。在中序遍历的顺序dgbaechf中,以a分成左、右两边,左边是dgb,右边是echf。所以,这棵树现在可以确定如下: a / dgb echf接下来再分别对左子树和右子树进行类似的操作。对于左子树d
9、gb来说,在前序遍历abdgcefh中找到bdg,证明这子树的根是b,那么现在可以确定的树结构如下: a / b echf /dg再看dg,前序遍历中的顺序为dg,所以d是dg这部分子树的根,那么又因为中序遍历的dg顺序也是dg,所以g是右子结点。即: a / b echf /d g现
10、在看echf这部分子树,前序中顺序是cefh,所以子树根结点是c,那么左子结点是e,右子树是hf:得到: a / b c / / d e hf g最后只剩下hf部分了,前序遍历中是fh,所以根是f,那么h就是左子结点。现在得到了整棵树: a /
11、0;b c / / d e f / g h对这棵树再进行后序遍历就行了,结果就是:gdbehfca设一棵完全二叉树共有500个结点,则在该二叉树中有_个叶子结点。我算得256 答案是250 不知道是多少,能给出过程吗?谢谢最佳答案 答案:250个叶子结点对一棵有n个结点的完全二杈树,其深度为2n+1,则对任一结点i(1in),如果2in,则其结点i为叶子结点,其叶子结点的个数为2i。不知
12、道这么解释你能明白否,不过这是个公式,你只要记住就好了。1、设一棵完全二叉树共有700个结点,求其叶子节点2、具有16个结点的完全二叉树的深度是多少?最好是能有详细解答过程,公式。多谢各位啦!最佳答案 根据“二叉树的第i层至多有2(i 1)个结点;深度为k的二叉树至多有2k 1个结点(根结点的深度为1)”这个性质:因为29-1 < 700 < 210-1 ,所以这个完全二叉树的深度是10,前9层是一个满二叉树,这样的话,前九层的结点就有29-1=511个;而第九层的结点数是2(9-1)=256所以第十层的叶子结点数是700-511=189个;现在来算第九层的叶子结点个数。由于第十层的叶子结点是从第九层延伸的,所以应该去掉第九层中还有子树的结点。因为第十层有189个,所以应该去掉第九层中的(189+1)/2=95个;所以,第九层
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