資料結構 二叉樹的概念和結構

2021-10-17 05:13:48 字數 1788 閱讀 4210

一棵二叉樹是結點的乙個有限集合,該集合或者為空,或者是由乙個根節點加上兩棵別稱為左子樹和右子樹的二叉樹組成。

二叉樹的特點:

1.每個結點最多有兩棵子樹,即二叉樹不存在度大於2的結點。

2.二叉樹的子樹有左右之分,即子樹的次序不能顛倒。

乙個二叉樹,如果每一層的結點都達到最大值,則這個二叉樹就是滿二叉樹。即,如果乙個二叉樹的層數為k

kk,且結點數為2k−

12^k-1

2k−1

,則它就是滿二叉樹。

對乙個滿二叉樹進行從上到下,從左到右依次進行編號,如果存在一棵對於深度為k

kk、結點數為n

nn的二叉樹,每乙個結點都與深度為k

kk的滿二叉樹中編號從1至n

nn的結點一一對應,則稱這個二叉樹為完全二叉樹。

滿二叉樹是一種特殊的完全二叉樹。

1.若規定根節點的層數為1,則一顆非空二叉樹的第i層上最多有2i−

12^2i−1

個結點。

2.若規定根節點的層數為1,則深度為h的二叉樹的最大結點數為2h−

12^h-1

2h−1

。3.對任何一棵二叉樹,如果度為0其葉節點個數為n

0n_0

n0​,度為2的分支節點個數為n

2n_2

n2​,則有n0=

n2+1

n_0 = n_2+1

n0​=n2

​+1。

4.若規定根節點的層數為1,具有n

nn個結點的滿二叉樹的深度,h=l

og2(

n+1)

h = log_2(n+1)

h=log2

​(n+

1)。5.對於具有n個結點的完全二叉樹,如果按照從上至下從左至右的陣列順序對所有節點從0開始編號,則對於序號為i的節點有:

證明性質3:

假設一棵二叉樹有n個結點,度為0的結點個數為n

0n_0

n0​,度為1的結點個數為n

1n_1

n1​,度為2的結點個數為n

2n_2

n2​證明:

\because

∵數的結點總個數為n

∴ n=

n0+n

1+n2

\therefore n = n_0+n_1+n_2

∴n=n0​

+n1​

+n2​

,且邊的個數為n-1

\because

∵每個結點的子孩子個數為度,故結點的度之和等於邊數

∴ n−

1=0×

n0+n

1+2×

n2\therefore n-1 = 0 \times n_0+n_1+2 \times n_2

∴n−1=0

×n0​

+n1​

+2×n

2​∴ n0

=n2+

1\therefore n_0 = n_2 + 1

∴n0​=n

2​+1

資料結構之二叉樹 概念

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