★二叉树性质 性质1:在二叉树的第层上至多有2个结点(i≥1) 证明:用归纳法证明之 ①=1时,只有一个根结点2-1=2°=1是对的 ②假设对所有j(1≤j<)命题成立,即第j层上至多有21个结点 那么,第i-1层至多有2-2个结点 又二叉树每个结点的度至多为2 .第层上最大结点数是第i-1层的2倍,即2·2-2=21 故命题得证 冬性质2:深度为k的二叉树至多有2-1个结点(k≥1) 证明:由性质1,可得深度为k的二叉树最大结点数是 ∑(第层的最大结点数)=∑2=2-1
二叉树性质 ❖性质1: 2 ( 1) 1 − i i 在二叉树的第 层上至多有 i 个结点 证明:用归纳法证明之 i=1时,只有一个根结点, 是对的 假设对所有j(1j<i)命题成立,即第j层上至多有 个结点 那么,第i-1层至多有 个结点 又二叉树每个结点的度至多为2 第i层上最大结点数是第i-1层的2倍,即 故命题得证 2 2 1 1 0 = = i− 1 2 j− 2 2 i− 2 1 2 2 2 − − = i i ❖性质2:深度为k的二叉树至多有 2 −1 个结点(k1) k 证明:由性质1,可得深度为k 的二叉树最大结点数是 ( ) 2 2 1 1 1 1 = = − = = − k k i k i i 第i层的最大结点数
性质3:对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为0, 度为2的结点数为n2,则no=n2+1 证明:n1为二叉树T中度为1的结点数 因为:二叉树中所有结点的度均小于或等于2 所以:其结点总数n=no+n1+n2 又二叉树中,除根结点外,其余结点都只有一个 分支进入 设B为分支总数,则n=B+1 又:分支由度为1和度为2的结点射出,∴.B=ni+2n2 于是,n=B+1=n1+2n2+l=n0+n1+n2 ∴.n0=n2+1
❖性质3:对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n0, 度为2的结点数为n2,则n0=n2+1 证明:n1为二叉树T中度为1的结点数 因为:二叉树中所有结点的度均小于或等于2 所以:其结点总数n=n0+n1+n2 又二叉树中,除根结点外,其余结点都只有一个 分支进入 设B为分支总数,则n=B+1 又:分支由度为1和度为2的结点射出,B=n1+2n2 于是,n=B+1=n1+2n2+1=n0+n1+n2 n0=n2+1
★几种特殊形式的二叉树 满二叉树 ●定义:一棵深度为k且有2-1个结点的二叉树称为、 ●特点:每一层上的结点数都是最大结点数 完全二叉树 ●定义:深度为k,有个结点的二叉树当且仅当其每一个结点 都与深度为k的满二叉树中编号从1至的结点一一对应时, 称为~ ●特点 ◆叶子结点只可能在层次最大的两层上出现 ◆对任一结点,若其右分支下子孙的最大层次为引,则其左 分支下子孙的最大层次必为1或+1 ●性质 ◆性质4:具有n个结点的完全二叉树的深度为log2n+1 D
几种特殊形式的二叉树 ❖满二叉树 ⚫定义: 一棵深度为 且有2 −1个结点的二叉树称为~ k k ⚫特点:每一层上的结点数都是最大结点数 ❖完全二叉树 ⚫定义:深度为k,有n个结点的二叉树当且仅当其每一个结点 都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应时, 称为~ ⚫特点 ◆叶子结点只可能在层次最大的两层上出现 ◆对任一结点,若其右分支下子孙的最大层次为l,则其左 分支下子孙的最大层次必为l 或l+1 ⚫性质 ◆性质4: 具有n个结点的完全二叉树的深度为log 2 n +1
2 3 3 6 5 8 6 X 2 3 4 5 2 6 3 8 10 1 12 5 6
1 2 3 11 4 5 8 9 12 13 6 7 10 14 15 1 2 3 11 4 5 8 9 12 6 7 10 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6
◆性质5:如果对一棵有个结点的完全二叉树的结点按层序编号, 则对任一结点i(1≤≤n),有: (1)如果i1,则结点i是二又树的根,无双亲;如果>1,则其 双亲是i/2] (2)如果2i>n,则结点i无左孩子;如果2i≤n,则其左孩子是2i (3)如果2i+1>n,则结点i无右孩子;如果2i+1≤n,则其右孩子 是2i+1
◆性质5:如果对一棵有n个结点的完全二叉树的结点按层序编号, 则对任一结点i(1in),有: (1) 如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其 双亲是i/2 (2) 如果2i>n,则结点i无左孩子;如果2in,则其左孩子是2i (3) 如果2i+1>n,则结点i无右孩子;如果2i+1n,则其右孩子 是2i+1