树的叶子结点与完全二叉树结点计算方法[通俗易懂]

树的叶子结点与完全二叉树结点计算方法[通俗易懂]一:完全二叉树中结点问题分析:设叶子节点个数为n0,度为1的节点个数为n1,度为2的节点个数为n2侧有n0+n1+n2=n(1)对于二叉树有:n0=n2+1(2)由(1)(…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

一:完全二叉树中结点问题

分析:

       设叶子节点个数为n0,度为1的节点个数为n1,度为2的节点个数为n2

       侧有 

                n0+n1+n2=n                (1)

       对于二叉树有:

                n0=n2+1                       (2)

       由(1)(2) ==>

                n0=(n+1-n1)/2              (3)

       由完全二叉树的性质可知:n1=0 或 1

总结:

        (a):当n1=0时(即度为1的节点为0个时,此时n为奇数)或者n为奇数时

              n0= (n+1)/2;

        (b):当n1=1时(即度为1的节点为1个时,此时n为偶数)或者n为偶数

             n0= n/2;

      综合(a)(b)可得:

        (结论):一个具有n个节点的完全二叉树,其叶子节点的个数n0为: n/2 向上取整,或者(n+1)/2 向下取整
 

首先定义二叉树的度为子节点的个数,因此根据这个概念,节点情况只有0,1,2三种情况,分别用n0,n1,n2表示。 
一个棵树的节点总数=n0+n1+n2 
如图: 
 

树的叶子结点与完全二叉树结点计算方法[通俗易懂]

当节点数N为奇数时,说明该树结构中没有度为1的节点。 
当节点数为偶数时,说明有一个度为1的节点,如上图情况。 
对于一个非空二叉树,有以下等式成立 
n0=n2+1

举例说明: 
设一棵完全二叉树共有699个节点,则在该二叉树中的叶节点数是什么? 
n=n0+n1+n2 
n0=n2+1 
n=699,奇数,说明n1为0; 
n=n0+n0-1 
n0=350,所以叶节点数为350。

下面看另一个题目:

一颗完全二叉树第六层有8个叶结点(根为第一层),则结点个数最多有()个。

二叉树第k层最多有 2^(k-1) 个节点
第六层最多有32个节点
第五层最多有16个节点
第四层最多有8个节点
第三层最多有4个节点
第二层最多有2个节点 
第一层最多有1个节点

完全二叉树的叶节点只可能出现在后两层

如果完全二叉树有6层,则前5层是满二叉树,总节点数目为16+8+4+2+1+8=39

如果完全二叉树有7层,则前6层是满二叉树,
前六层总节点数目为32+16+8+4+2+1=63
第六层有8个叶子节点,则有32-8=24个非叶子节点
第七层最多有24*2个叶子节点
总节点数目为63+24*2=111

 

二:树的叶子结点计算方法

在学习树的时候经常会遇到计算树中叶子结点的个数的题,比如现在有这样一道题

已知在一棵度为4的树T中,若有20个度为4的结点,10个度为3的结点,1个度为2的结点,10个度为1的结点,则树T的叶子结点的个数为?
解决这道题的思路是列出一个关于各个度的结点的等式,从而根据已知条件算出度为0的结点的个数,下面具体说一下解题方法:

设树T中的结点个数为n,度为0的结点的个数为n0,度为1的结点的个数为n1,度为2的结点的个数为n2,度为3的结点的个数为n3,度为4的结点的个数为n4,则有:

n = n0 + n1 + n2 + n3 + n4

设树T中的总边数为e,因为除了根节点的入度为0,其余各节点的入度都为1,则有:

e = n – 1 = n0 + n1 + n2 + n3 + n4 – 1

又因为,n0的出度为0,n1的出度为1,n2的出度为2,n3的出度为3,n4的出度为4,所以:

e = n0 * 0 + n1 * 1+ n2 * 2 + n3 * 3 + n4 * 4

综上所述:

e = n0 * 0 + n1 * 1+ n2 * 2 + n3 * 3 + n4 * 4 = n0 + n1 + n2 + n3 + n4 – 1

n0 = n2 + n3 * 2 + n4 * 3 + 1

根据题意,n2 = 1, n3 = 10 ,n4 = 20 ,代入得:

n0 = 82

因此该树T有82个叶子结点

看完了上面的解题过程,思路应该很清晰明了吧,没懂?没关系,我们再来看一道题

一棵度为3的树中,有3度的结点100个,有2度的结点200个,有叶子结点多少个?
还是和上面一样的解题过程,我稍微简略一点写,思路都是一样的

n = n0 + n1 + n2 + n3

e = n – 1 = n0 + n1 + n2 + n3 – 1

e = n0 * 0 + n1 * 1 + n2 * 2 + n3 * 3

n0 + n1 + n2 + n3 – 1 = n0 * 0 + n1 * 1 + n2 * 2 + n3 * 3

n0 = n2 + n3 * 2 + 1

则叶子结点的个数为401个
 

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/138421.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • SpringCloud从入门到精通教程/SpringCloud Alibaba从入门到精通教程[通俗易懂]

    对于SpringCloud,很多小伙伴问到了我的研究学习资料来源,除官方文档外,特例完整整理一下自己的平时参考学习其他资料,以及分享实战项目源码和代码资源,供大家参考学习主要教程:SpringCloud教程SpringCloudGreenwich,基于SpringBoot2.1.7,Github源码仓库案例下载一、我的教程(2019.11更新)SpringCloud…

    2022年4月7日
    50
  • ETL数据同步工具Kettle简介

    ETL数据同步工具Kettle简介很多时候,我们需要将一个系统的数据同步到另外一个系统中,两个系统的数据库可能不同,ETL数据同步工具Kettle可能轻松帮我们实现,该功能,而且还可以定时执行数据同步任务。ETL数据同步工具Kettle使用Kettle简介:Kettle是一款国外开源的ETL工具,纯java编写,可以在Window、Linux、Unix上运行,数据抽取高效稳定。Kettle中文名称叫水壶,该项目的主程序

    2022年6月28日
    46
  • 细说php入门学习

    细说php入门学习文章目录1.php基本语法2.变量3.数据类型(1).整型interger(2).浮点型float(3).布尔型boolean(4)字符串string(5).数组array(7).对象boject(8).资源resource(9).空null4.常见函数以及基本语法(1).三种常见函数(2).四种常见输出(3).自动类型转换(4).强制类型转换(5)…

    2025年7月22日
    3
  • 浅入浅出LuaJIT[通俗易懂]

    浅入浅出LuaJIT[通俗易懂]JIT什么是JITJIT=JustInTime即时编译,是动态编译的一种形式,是一种优化虚拟机运行的技术。程序运行通常有两种方式,一种是静态编译,一种是动态解释,即时编译混合了这二者。Java和.Net/mono中都使用了这种技术。然而IOS中禁止使用(不是针对JIT,而是所有的动态编译都不支持)!为什么要使用JIT解释执行:效率低。代码暴露。静态编译:不够灵活,无法热更新。

    2022年10月6日
    2
  • Dreamweaver CS6安装教程

    Dreamweaver CS6安装教程一.解压二.安装点击忽略

    2022年6月9日
    42
  • Cloudsim学习笔记——基本知识

    Cloudsim学习笔记——基本知识Cloudsim澳大利亚墨尔本学校的网格实验室和Gridbus项目推出,是在离散事件模拟包SimJava上开发的函数库,继承了GridSim的编程模型,特点:支持大型云计算的基础设施的建模和仿真; 一个自足的支持数据中心、服务代理人、调度和分配策略的平台独特功能:提供虚拟化引擎,旨在数据中心节点上帮助建立和管理多重的、独立的、协调的虚拟化服务; 在对虚拟化服务分配处理核心时能够在时…

    2022年10月13日
    3

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号