離散數學 樹

2021-07-25 07:07:27 字數 1554 閱讀 1688

本人是新人,對樹的概念還是不太清楚,故寫個學習概念的文章,來幫助自己學習樹這一資料結構。

定義1.樹是沒有簡單迴路的連通無向圖。

定理1.乙個無向圖是樹當且僅當在它的每對頂點間存在唯一簡單迴路。

定義2.有根樹是指乙個頂點(指所有節點)作為根並且每條邊的方向都離開根的樹。

關於孩子,父母與深度和高度什麼的,用兩張圖就能解決的就不多贅述:

出處

定義3.若有根樹的每個內點(指除了葉之外的所有點)都有不超過m個孩子,則它為m叉樹,若該樹的每個內點都恰好有m個孩子,則稱它為滿m叉樹。把m = 2的m叉樹稱為二叉樹。

如第一幅圖就是個二叉樹。

下圖就是個滿二叉樹:

有序根樹的每個內點的孩子都從左到右依次遞增:

自己p的圖

在有序二叉樹中,左邊的更小值稱為左子,右邊的較大值稱為右子:

出處注意,此樹必須有序。

定理2.帶有n個頂點的樹含有n - 1條邊。

定理3.帶有i個內點的滿m叉樹含有n = m * i + 1個頂點。

ps:根是內點,除非它是圖中唯一的頂點,在這種情況下,它也是葉。

定理4.乙個滿m叉樹若有:

(i)n個頂點,則有i = (n-1) / m個內點和l = [(m-1) * n + 1] / m個葉;

(ii)i個內點,則有n = m * i + 1個頂點和l = (m-1) * i + 1個葉;

(iii)l個樹葉,則有n = (m * l - 1) / (m - 1)個頂點和i = (l - 1) / (m - 1)個內點;

平衡m叉樹:表示某樹t的所有葉大約在同一層上(+-1):

出處這就是乙個平衡二叉樹,因為它的所有葉都在2層與3層上。

同理乙個滿二叉樹也是個平衡二叉樹。

在m叉樹中葉數的界:常常用到m叉樹中葉樹的上界。定理5用m叉樹的高度給出了乙個這樣的界。

定理5.在高度為h的m叉樹中最多有m^h個葉;

推論1.若一顆高度為h的m叉樹帶有l個葉,則h >= 向上取整logm(l)。若這棵樹是滿的和平衡的,則h = 向上取整logm(l)。

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