二叉樹及其性質

2021-07-02 01:29:07 字數 2090 閱讀 8470

可比較(雙親孩子表示法模型結構)

資料域data

孩子結點指標 firstchild

兄弟結點指標 rightsib

firstchild :指向該結點的第乙個孩子

rightsib :指向該結點的右兄弟

特點:•能夠表示任意的樹形結構

•每個結點中有且僅有三個指標域(如上)

•每個結點的結構簡單,只有孩子結點指標和兄弟結點指標形成樹杈

該表示法的優點:可以把一棵複雜的樹變成乙個二叉樹。

是由n (n>=0)個結點的有限集合,該集合或者為空集,或者是由乙個

根結點和兩棵

互不相交的分別稱為根結點的左子樹和右子樹的二叉樹組成。

二叉樹最多有兩個孩子的樹:左子樹、右子樹

如果二叉樹中所有分支結點的度數都為2,且葉子結點都在同一層次上,則稱這類二叉樹為滿二叉樹

特點:•葉子只能出現在最下一層,出現在其它層就不可能達到平衡

•非葉子結點的度一定是2

•在同樣深度的二叉樹中,滿二叉樹的結點個數最多,葉子數最多

圖:滿二叉樹

對一棵具有n個結點的二叉樹

按層編號,如果編號為 i (0< i < n)的結點與同樣深度的滿二叉樹中的編號 i 結點在二叉樹中的位置完全相同,則這課二叉樹稱為完全二叉樹

圖:完全二叉樹  舉例

注:觀察每個結點按照滿二叉樹的結構逐層順序編號,沒出現空擋,則是完全二叉樹。

一些特點:

•葉子結點只能出現在最下兩層

•最下層的葉子一定集中在左部連續位置

•倒數第二層,若有葉子結點,一定都在右部連續的位置

•如果結點度為1,則該結點只有左孩子,即不存在只有右子樹的情況

•同樣結點數的二叉樹,完全二叉樹的深度最小

所有的結點都只有左子樹的二叉樹叫左斜樹,所有結點都是只有右子樹的二叉樹叫右斜樹。樹的的一種特殊的表現形式

有助於設計更為巧妙的演算法

性質1:

在二叉樹的第 i 層最多有

性質2:

深度為k的二叉樹最多有

性質3:

對任何一棵二叉樹,如果其葉結點有 n0 個,度為2的結點有 n2 個,則

n0 = n2 +1.

注:根據邊與結點的關係

n0 :度為0 的結點--0條邊

n1 :度為1的結點--一條邊

n2 :度為2的結點--兩條邊

二叉樹中度最大為2,則二叉樹中總邊數 n 為 0*n0 + 1*n1 +2*n2

即  總邊數 n = 

1*n1 +2*n2

又只有根結點沒有輸入邊,其他結點都有乙個輸入邊,則總邊數 n 又可以表示為 (n0+n1+n2) - 1

所以  1*n1 +2*n2 = n = (n0+n1+n2) - 1

化簡得 n0 = n2 + 1

由此性質可以快速了解到 度不同的結點之間的關係。

性質4:

具有 n 個結點的

完全二叉樹的高度為

完全二叉樹有可能為滿二叉樹,也可能不滿。

則結點數範圍是 n >

所以兩邊同時加 1 得:(可以聯想到二叉樹的情況)

同時取對數得:

又k為整數,所以

性質5:

一棵有n個結點的二叉樹,按層次對結點進行編號(從左到右,從上到下),

則任意結點 i 有:

如果 i = 1; 則結點i是二叉樹的根

如果 i > 1;則其雙親結點為 [i/2] ;  [...]:表示不大於此數的最大整數

如果2i <= n;  則結點i的左孩子為2i;

如果2i > n;  則結點i無左孩子;

如果2i+1 <= n;  則結點i的右孩子為2i+1;

如果2i > n;  則結點i無右孩子;

可通過下圖驗證性質5

二叉樹及其性質

資料結構中有很多樹的結構,其中包括二叉樹 二叉搜尋樹 2 3樹 紅黑樹等等。本文中對資料結構中常見的幾種樹的概念和用途進行了彙總,不求嚴格精準,但求簡單易懂。1.二叉樹 二叉樹是資料結構中一種重要的資料結構,也是樹表家族最為基礎的結構。二叉樹結點的度數指該結點所含子樹的個數,二叉樹結點子樹個數最多的...

二叉樹的性質及其建立

二叉樹的性質 性質1 在二叉樹的第i層上至多有2 i 1 個結點 i 1 性質2 深度為k的二叉樹至多有2 k 1個結點 k 1 性質3 對任意一棵二叉樹,若終端結點數為n0,其度數為2的結點數為n2,那麼n0 n2 1 滿二叉樹 深度為k且結點個數為2 k 1,即每一層都具有最大結點數 完全二叉樹...

二叉樹性質

1.在二叉樹的第i層上最多有2i 1 個節點 i 1 用歸納法證明 歸納基 i 1 層時,只有乙個根結點,2i 1 20 1 歸納假設 假設i k時,命題成立 歸納證明 二叉樹上每個結點至多有兩棵子樹,則 第 k 1 層的結點數 最多為2k 1 x 2 2k 1 1 2.二叉樹中如果深度為k,那麼最...