二叉樹性質

2021-08-07 17:52:57 字數 1371 閱讀 3207

二叉樹有以下幾個性質:todo(上標和下標)

性質1:二叉樹第i層上的結點數目最多為2(i≥1)。

性質2:深度為k的二叉樹至多有2-1個結點(k≥1)。

性質3:包含n個結點的二叉樹的高度至少為log2 (n+1)

性質4:在任意一棵二叉樹中,若終端結點的個數為n0,度為2的結點數為n2,則n0=n2+1

2.1 性質1:二叉樹第i層上的結點數目最多為 2 (i≥1)

證明:下面用"數學歸納法"進行證明。

(01) 當i=1時,第i層的節點數目為2=2=1。因為第1層上只有乙個根結點,所以命題成立。

(02) 假設當i>1,第i層的節點數目為2。這個是根據(01)推斷出來的!

下面根據這個假設,推斷出"第(i+1)層的節點數目為2"即可。

由於二叉樹的每個結點至多有兩個孩子,故"第(i+1)層上的結點數目" 最多是 "第i層的結點數目的2倍"。即,第(i+1)層上的結點數目最大值=2×2=2。

故假設成立,原命題得證!

2.2 性質2:深度為k的二叉樹至多有2-1個結點(k≥1)

證明:在具有相同深度的二叉樹中,當每一層都含有最大結點數時,其樹中結點數最多。利用"性質1"可知,深度為k的二叉樹的結點數至多為:

20+21+…+2k-1=2k-1

故原命題得證!

2.3 性質3:包含n個結點的二叉樹的高度至少為log2 (n+1)

證明:根據"性質2"可知,高度為h的二叉樹最多有2–1個結點。反之,對於包含n個節點的二叉樹的高度至少為log2(n+1)。

2.4 性質4:在任意一棵二叉樹中,若終端結點的個數為n0,度為2的結點數為n2,則n0=n2+1

證明:因為二叉樹中所有結點的度數均不大於2,所以結點總數(記為n)="0度結點數(n0)" + "1度結點數(n1)" + "2度結點數(n2)"。由此,得到等式一。

(等式一) n=n0+n1+n2

另一方面,0度結點沒有孩子,1度結點有乙個孩子,2度結點有兩個孩子,故二叉樹中孩子結點總數是:n1+2n2。此外,只有根不是任何結點的孩子。故二叉樹中的結點總數又可表示為等式二。

(等式二) n=n1+2n2+1

由(等式一)和(等式二)計算得到:n0=n2+1。原命題得證!

**:

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...

二叉樹性質

1 第n層 n 1 上至多有2 n 1 個節點。第一層為 1 2 0 第二層為 2 2 1 第三層為 4 2 2 第i層為 2 n 1 2 深度為k時,至多有2 k 1個節點 k 1 由 1 可知用等比數列前n項和求出。3 具有n個節點的完全二叉樹的深度為k log n 1.k層完全二叉樹,就是前 ...

二叉樹性質

性質1 在二叉樹的第i i 1 層上至多有2 i 1 個結點。性質2 深度為k k 1 的二叉樹上至多有2 k 1 個結點。性質3 任意一棵二叉樹中,葉子節點的數目總比度為2的節點的數目 用n2表示 多乙個,即n0 n2 1。性質4 具有n個節點的完全二叉樹的深度為 log2n 1。性質5 有n個節...