二叉樹的基礎知識

2021-10-05 10:26:58 字數 1400 閱讀 5438

1、二叉樹的定義

深度,節點層數,高度,路徑,葉節點,分支節點,根節點,父節點,左節點,右節點,兄弟節點,祖先節點,子孫節點,左子樹,右子樹。

3、二叉樹的性質

性質1:二叉樹第i層上的結點數目最多為2i-1(i>=1)

性質2:深度為k的二叉樹至多有2k-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(log2n)+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

二叉樹有兩大類,一是普通二叉樹,二是特殊二叉樹。

特殊二叉樹:

1、滿二叉樹

定義:高度為h,並且由2h-1個結點組成的二叉樹,稱為滿二叉樹

2、完全二叉樹

定義:一棵二叉樹中,只有最下面兩層結點的度可以小於2,並且最下層的葉結點集中在靠左的若干位置上,這樣的二叉樹稱為完全二叉樹。

特點:葉子結點只能出現在最下層和次下層,且最下層的葉子結點集中在樹的左部。顯然,一棵滿二叉樹必定是一棵完全二叉樹,而完全二叉樹未必是滿二叉樹。

面試題:如果乙個完全二叉樹的結點總數為768個,求葉子結點的個數。

由二叉樹的性質知:n0=n2+1,將之帶入768=n0+n1+n2中得:768=n1+2n2+1,因為完全二叉樹度為1的結點個數要麼為0,要麼為1,那麼就把n1=0或者1都代入公式中,很容易發現n1=1才符合條件。所以算出來n2=383,所以葉子結點個數n0=n2+1=384。

規律:如果一棵完全二叉樹的結點總數為n,那麼葉子結點等於n/2(當n為偶數時)或者(n+1)/2(當n為奇數時)

3、二叉查詢樹

定義:二叉查詢樹又被稱為二叉搜尋樹。設x為二叉查詢樹中的乙個結點,x結點包含關鍵字key,結點x的key值計為key[x]。如果y是x的左子樹中的乙個結點,則key[y]<=key[x];如果y是x的右子樹的乙個結點,則key[y]>=key[x]

在二叉查詢樹中:

(01) 若任意節點的左子樹不空,則左子樹上所有結點的值均小於它的根結點的值;

(02) 任意節點的右子樹不空,則右子樹上所有結點的值均大於它的根結點的值;

(03) 任意節點的左、右子樹也分別為二叉查詢樹。

(04) 沒有鍵值相等的節點

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