二叉樹的重要性質

2021-04-21 08:02:23 字數 1170 閱讀 3814

性質1二叉樹第i層上的結點數目最多為2i-1(i≥1)。

證明:用數學歸納法證明:

歸納基礎:i=1時,有2

i-1=2

0=1。因為第1層上只有乙個根結點,所以命題成立。

歸納假設:假設對所有的j(1≤jj-1個結點,證明j=i時命題亦成立。

歸納步驟:根據歸納假設,第i-1層上至多有2

i-2個結點。由於二叉樹的每個結點至多有兩個孩子,故第i層上的結點數至多是第i-1層上的最大結點數的2倍。即j=i時,該層上至多有2×2

i-2=2

i-1個結點,故命題成立。

性質2深度為k的二叉樹至多有2k-1個結點(k≥1)。

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

2 0+2

1+…+2

k-1=2

k-1故命題正確。

性質3在任意-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no=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)應等於0度結點數、1度結點(記為n

1)和2度結點數之和:

n=n o+n

1+n2 (式子1)

另一方面,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:

n l+2n

2樹中只有根結點不是任何結點的孩子,故二叉樹中的結點總數又可表示為:

n=n 1+2n

2+1 (式子2)

由式子1和式子2得到:

n o=n

2+1滿二叉樹和完全二叉樹是二叉樹的兩種特殊情形。

1、滿二叉樹(fullbinarytree)

一棵深度為k且有2

k-1個結點的二又樹稱為滿二叉樹。

滿二叉樹的特點:

(1) 每一層上的結點數都達到最大值。即對給定的高度,它是具有最多結點數的二叉樹。

(2) 滿二叉樹中不存在度數為1的結點,每個分支結點均有兩棵高度相同的子樹,且樹葉都在最下一層上。

【例】圖(a)是乙個深度為4的滿二叉樹。

,

由此即得:

二叉樹的定義 重要性質 遍歷

二叉樹定義 每個結點最多有兩個子樹的樹結構。滿二叉樹定義 乙個二叉樹,如果每乙個層的結點數都達到最大值,則這個二叉樹就是滿二叉樹。也就是說,如果乙個二叉樹的層數為k,且結點總數是 2 k 1 則它就是滿二叉樹 完全二叉樹定義 若設二叉樹的深度為h,除第 h 層外,其它各層 1 h 1 的結點數都達到...

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

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....