数据结构——二叉树性质

性质1:在二叉树的第i层上至多有2^(i-1)个结点(i>1)。

这个性质很好记忆,观察一下图6-5-5。

第一层是根结点,只有一个,所以2^(1-1)=2^0=1。

第二层有两个,2^(2-1)=2=2。

第三层有四个,2^(3-1)=2^2=4。

第四层有八个,2^(4-1)=2^3=8。

通过数据归纳法的论证,可以很容易得出在二叉树的第i层上至多有2^(i-1)个结点(i≥1)的结论。

性质2:深度为k的二叉树至多有2*-1个结点(k≥1)。

注意这里一定要看清楚,是2^k后再减去1,而不是2^(k-1)。

深度为k意思就是有k层的二叉树,我们先来看看简单的。

如果有一层,至多1=2^0-1个结点。

如果有二层,至多1+2=3=2^2-1个结点。

如果有三层,至多1+2+4=7=2^3-1个结点。

如果有四层,至多1+2+4+8=15=2^4-1个结点。

通过数据归纳法的论证,可以得出,如果有k层,此二叉树至多有2^k-1个结点。

性质3:对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n₀,度为2的结点数为n₂,则n₀=n₂+1。

终端结点数其实就是叶子结点数,而一棵二叉树,除了叶子结点外,剩下的就是度为1或2的结点数了,我们设n₁为度是1的结点数。则树T结点总数 n=no+n₁+n₂。

比如图6-6-1的例子,结点总数为10,它是由A、B、C、D等度为2结点,F、 G、H、I、J等度为0的叶子结点和E这个度为1的结点组成。总和为4+1+5=10。

性质4:具有n个结点的完全二叉树的深度为Llog₂n]+1(L×)表示不大于x的 最大整数)。

由满二叉树的定义我们可以知道,深度为k的满二叉树的结点数n一定是2^k-1。 因为这是最多的结点个数。那么对于n=2^k-1倒推得到满二叉树的度数为k=log₂(n+1),比如结点数为15的满二叉树,度为4。

完全二叉树我们前面已经提到,它是一棵具有n个结点的二叉树,若按层序编号 后其编号与同样深度的满二叉树中编号结点在二叉树中位置完全相同,那它就是完全二叉树。也就是说,它的叶子结点只会出现在最下面的两层。

性质5:如果对一棵有n个结点的完全二叉树(其深度为Llog₂n)+1)的结点按层序编号(从第1层到第Llog₂n)+1层,每层从左到右),对任一结点i(1<i≤n) 有:

1.如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其双亲是结点 [i/2]。

2.如果2i>n,则结点i无左孩子(结点i为叶子结点);否则其左孩子是结点

2i。

3.如果2i+1>n,则结点i无右孩子;否则其右孩子是结点2i+1。

相关推荐
誰能久伴不乏几秒前
Qt 启动时序与事件循环:为什么监控启动不要放在构造函数里,以及 `QTimer::singleShot(0, ...)` 到底做了什么
c语言·c++·qt
Σίσυφος19004 分钟前
视觉矩阵 之 单应矩阵
人工智能·算法·矩阵
虹科网络安全7 分钟前
艾体宝洞察 | 不止步于缓存 - Redis 多数据结构平台的演进与实践
数据结构·redis·缓存
啊阿狸不会拉杆9 分钟前
《机器学习》第五章-集成学习(Bagging/Boosting)
人工智能·算法·机器学习·计算机视觉·集成学习·boosting
信奥卷王10 分钟前
2025年3月GESPC++四级真题解析(含视频)
算法
ajole13 分钟前
C++学习笔记——stack和queue
开发语言·数据结构·c++·笔记·学习·stl·学习方法
_OP_CHEN16 分钟前
【算法基础篇】(四十九)数论之中国剩余定理终极指南:从孙子算经到算法竞赛
算法·蓝桥杯·数论·中国剩余定理·算法竞赛·乘法逆元·acm/icpc
2401_8274999917 分钟前
代码随想录-图论28
算法·深度优先·图论
ValhallaCoder19 分钟前
Day51-图论
数据结构·python·算法·图论
苦藤新鸡20 分钟前
24.判断回文链表
数据结构·链表