二叉树地建立与先序中序后序遍历 求叶子节点个数 求分支节点个数 求二叉树地高度

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完全二叉树叶子结点计算公式

完全二叉树叶子结点计算公式

完全二叉树叶子结点计算公式
对于完全二叉树,假设叶子结点数为n,节点总数为m,则有以下计
算公式:
1.若n为偶数,则有:
$n = \frac{m}{2}+1$。

2.若n为奇数,则有:
$n = \frac{m+1}{2}$。

这两个公式的推导如下:
首先,完全二叉树的定义是除最后一层外,每层节点都是满的,并且
最后一层的节点从左到右排列。

因此,对于一个完全二叉树,最后一层的
节点数n一定小于等于2的h次方(h为树的高度)。

而根据完全二叉树
的性质,倒数第二层节点数是最后一层节点数的两倍或一倍加一,即:n=2n(n为偶数)。

或。

n=2n+1(n为奇数)。

因此,节点总数m可以表示为:
当n为偶数时。

m=2n+m',其中m'为倒数第二层节点数。

而根据倒数第二层节点数是最后一层节点数的两倍或一倍加一,可得:m'=2(n/2)。

代入上式,可得:
m=n+2(n/2)=m/2+n。

移项可得:
n=m/2+1。

当n为奇数时。

同理可得:
m=2n-1+m'。

m'=2((n-1)/2)+1=n-1。

代入上式,可得:
m=n+(n-1)=2n-1。

移项可得:
n=(m+1)/2。

因此,对于完全二叉树,叶子结点数n可以通过以上公式计算得到。

完全二叉树的节点数计算公式

完全二叉树的节点数计算公式

完全二叉树的节点数计算公式
在计算完全二叉树的节点数时,可以分为两种情况进行讨论:假设树的高度为H。

第一种情况是当完全二叉树的高度为H-1时,除去最后一层,其他层的节点都是满的。

此时,完全二叉树的节点数可以通过公式计算得出:
2^(H-1)-1
第二种情况是当完全二叉树的最后一层不满时,假设最后一层的节点数为N。

在最后一层的节点中,从左到右依次编号为1,2,3,...,N。

对于第一种情况下的每个节点,其左子节点的编号为2x,右子节点的编号为2x+1、那么对于第二种情况下的每个节点,其编号将会超过
2^(H-1)。

因此,第二种情况下的节点数可以通过公式计算得出:2^(H-1)-1+N。

综上所述,对于一棵完全二叉树,其节点数的计算公式为:
节点数=2^(H-1)-1,当最后一层为空
节点数=2^(H-1)-1+N,当最后一层不为空
其中H为完全二叉树的高度,N为最后一层的节点数。

举个例子来说明这个公式的计算过程:
假设完全二叉树的高度为3,最后一层的节点数为3、那么根据公式可以算出:
节点数=2^(3-1)-1+3=2^2-1+3=4-1+3=6
也就是说,这个完全二叉树共有6个节点。

二叉树遍历典型例题

二叉树遍历典型例题

二叉树遍历典型例题正文:二叉树的遍历是指按照某种顺序访问二叉树中的所有节点。

常见的二叉树遍历方式有三种:前序遍历、中序遍历和后序遍历。

下面将以一个典型的例题来介绍这三种遍历方式的应用。

假设有一个二叉树如下所示:```1/2 3/4 5 6```首先介绍前序遍历。

前序遍历的顺序是先访问根节点,然后分别遍历左子树和右子树。

对于上面的二叉树,前序遍历的结果是1, 2, 4, 3, 5, 6。

接下来是中序遍历。

中序遍历的顺序是先遍历左子树,然后访问根节点,最后遍历右子树。

对于上面的二叉树,中序遍历的结果是2, 4, 1, 5, 3, 6。

最后是后序遍历。

后序遍历的顺序是先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根节点。

对于上面的二叉树,后序遍历的结果是4, 2, 5, 6, 3, 1。

以上就是三种常见的二叉树遍历方式。

在实际应用中,二叉树的遍历经常用于查找、删除、插入等操作。

例如,在前序遍历中,可以用来复制一棵二叉树;在中序遍历中,可以用来对树进行排序;在后序遍历中,可以用来释放二叉树的内存等。

除了以上介绍的三种遍历方式,还存在一种更特殊的遍历方式,即层序遍历。

层序遍历是逐层访问二叉树节点的方式,从上到下、从左到右。

对于上面的二叉树,层序遍历的结果是1, 2, 3, 4, 5, 6。

在实际应用中,根据具体的问题要求,选择合适的遍历方式能够更加高效地解决问题。

因此,对于二叉树的遍历问题,我们需要熟练掌握各种遍历方式的特点和应用场景,以便于在实际问题中灵活运用。

完全二叉树结点计算方法

完全二叉树结点计算方法

完全二叉树结点计算方法
1.定义
(1)二叉树中所有叶子节点都在同一层;
(2)除了叶子节点外的每一层上,节点都从左到右完全填充;
(3)树中每个节点的孩子数总是相同的,或者是0,1,2三种情况。

2.计算结点数
(1)若完全二叉树为奇数层的完全二叉树,则树中结点数可以由下式计算:
N=(2^H-1)
其中,N表示结点个数,H表示树的高度。

(2)若完全二叉树为偶数层的完全二叉树,则树中结点数可以由下式计算:
N=(2^(H-1)-1)+2^(H-2)
其中,N表示结点个数,H表示树的高度。

3.应用
完全二叉树在数据结构中的应用比较广泛,常用在实现二叉堆,希尔排序,二叉树等中。

完全二叉树有把满二叉树转换为完全二叉树的性质,所以它比满二叉树更有利于表示和存储,可以把它存储在一维数组中,这是满二叉树所不能相比的。

完全二叉树也应用在了计算机科学中,如字符匹配,编码,词典等方面。

另外,定义完全二叉树及其结点的计算也有实际应用。

数据结构与算法系列研究五——树、二叉树、三叉树、平衡排序二叉树AVL

数据结构与算法系列研究五——树、二叉树、三叉树、平衡排序二叉树AVL

数据结构与算法系列研究五——树、⼆叉树、三叉树、平衡排序⼆叉树AVL树、⼆叉树、三叉树、平衡排序⼆叉树AVL⼀、树的定义树是计算机算法最重要的⾮线性结构。

树中每个数据元素⾄多有⼀个直接前驱,但可以有多个直接后继。

树是⼀种以分⽀关系定义的层次结构。

a.树是n(≥0)结点组成的有限集合。

{N.沃恩}(树是n(n≥1)个结点组成的有限集合。

{D.E.Knuth})在任意⼀棵⾮空树中:⑴有且仅有⼀个没有前驱的结点----根(root)。

⑵当n>1时,其余结点有且仅有⼀个直接前驱。

⑶所有结点都可以有0个或多个后继。

b. 树是n(n≥0)个结点组成的有限集合。

在任意⼀棵⾮空树中:⑴有⼀个特定的称为根(root)的结点。

⑵当n>1时,其余结点分为m(m≥0)个互不相交的⼦集T1,T2,…,Tm。

每个集合本⾝⼜是⼀棵树,并且称为根的⼦树(subtree)树的固有特性---递归性。

即⾮空树是由若⼲棵⼦树组成,⽽⼦树⼜可以由若⼲棵更⼩的⼦树组成。

树的基本操作1、InitTree(&T) 初始化2、DestroyTree(&T) 撤消树3、CreatTree(&T,F) 按F的定义⽣成树4、ClearTree(&T) 清除5、TreeEmpty(T) 判树空6、TreeDepth(T) 求树的深度7、Root(T) 返回根结点8、Parent(T,x) 返回结点 x 的双亲9、Child(T,x,i) 返回结点 x 的第i 个孩⼦10、InsertChild(&T,&p,i,x) 把 x 插⼊到 P的第i棵⼦树处11、DeleteChild(&T,&p,i) 删除结点P的第i棵⼦树12、traverse(T) 遍历树的结点:包含⼀个数据元素及若⼲指向⼦树的分⽀。

●结点的度: 结点拥有⼦树的数⽬●叶结点: 度为零的结点●分枝结点: 度⾮零的结点●树的度: 树中各结点度的最⼤值●孩⼦: 树中某个结点的⼦树的根●双亲: 结点的直接前驱●兄弟: 同⼀双亲的孩⼦互称兄弟●祖先: 从根结点到某结点j 路径上的所有结点(不包括指定结点)。

二叉树算结点的公式

二叉树算结点的公式

二叉树算结点的公式
在二叉树中,节点是二叉树的基本组成单元之一。

计算二叉树中节点的数量是二叉树问题中最基本的问题之一。

如果我们知道二叉树的深度,那么可以通过一个公式来计算出二叉树中节点的数量。

二叉树中节点数量的公式为:N = 2^h - 1,其中 N 表示节点数量,h 表示二叉树的深度。

深度为 0 的二叉树只有一个根节点,深度为 1 的二叉树有一个根节点和两个子节点,深度为 2 的二叉树有一个根节点、两个子节点和四个孙子节点。

可以看出,每增加一层深度,节点数量就会翻倍。

因此,在任意深度的二叉树中,我们都可以通过这个公式来计算出节点数量。

例如,如果一个二叉树的深度为 3,那么它的节点数量为:
N = 2^3 - 1 = 7
这个公式虽然简单,但是非常实用。

我们可以用它来快速计算二叉树中节点的数量,从而更好地理解二叉树的结构和性质。

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树和二叉树的计算公式

树和二叉树的计算公式

树和二叉树的计算公式
树和二叉树是计算机科学中重要的数据结构,它们可以用于各种算法和数据处理应用。

在计算树和二叉树的性质和操作时,需要使用一些计算公式。

一、树的计算公式
1. 节点总数公式:假设一棵树有n个节点,那么它的节点总数
为n=1+r1+r2+...+rk,其中r1、r2、...、rk分别表示每个节点的
子节点数。

2. 叶子节点数公式:一棵树的叶子节点数等于每个非叶节点子
节点数之和加1,即l=r1+r2+...+rk+1。

3. 深度公式:一棵树的深度为从根节点到最深叶子节点的路径
长度,可以用递归的方式计算:d(T)=max{d(T1),d(T2),...,d(Tk)}+1,其中T1、T2、...、Tk是根节点的子树,d(Ti)表示第i个子树的深度。

二、二叉树的计算公式
1. 节点总数公式:假设一棵二叉树有n个节点,那么它的节点
总数为n=2^h-1,其中h为树的高度。

2. 叶子节点数公式:一棵二叉树的叶子节点数等于度数为2的
节点数加1,即l=n/2+1。

3. 深度公式:一棵二叉树的深度为从根节点到最深叶子节点的
路径长度,可以用递归的方式计算:d(T)=max{d(T1),d(T2)}+1,其
中T1、T2是根节点的左右子树,d(Ti)表示第i个子树的深度。

以上是树和二叉树的一些常用计算公式,可以用于分析和设计算法,帮助开发人员更好地理解和应用这些数据结构。

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结

二叉树知识点总结二叉树是一种常见的数据结构,它由节点和边组成,每个节点最多有两个子节点。

以下是关于二叉树的知识点总结。

1. 二叉树的基本概念二叉树是一种树形结构,它由节点和边组成。

每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。

如果一个节点没有子节点,则称其为叶子节点。

二叉树可以为空。

2. 二叉树的遍历方式遍历是指按照一定顺序访问二叉树中的所有节点。

常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历:先访问当前节点,然后递归访问左子树和右子树。

中序遍历:先递归访问左子树,然后访问当前节点,最后递归访问右子树。

后序遍历:先递归访问左子树和右子树,最后访问当前节点。

3. 二叉搜索树二叉搜索树(Binary Search Tree)也称为有序二叉树或排序二叉树。

它是一种特殊的二叉树,在满足以下条件的情况下被称为“搜索”:对于任意节点,其左子树中的所有节点的值都小于该节点的值。

对于任意节点,其右子树中的所有节点的值都大于该节点的值。

左右子树也分别为二叉搜索树。

二叉搜索树支持快速查找、插入和删除操作。

它还有一些变种,如平衡二叉搜索树(AVL Tree)和红黑树(Red-Black Tree)等。

4. 二叉堆二叉堆是一种特殊的完全二叉树,它分为最大堆和最小堆两种类型。

最大堆满足父节点的值大于等于其子节点的值,最小堆满足父节点的值小于等于其子节点的值。

在最大堆中,根节点是整个堆中最大的元素;在最小堆中,根节点是整个堆中最小的元素。

二叉堆常用来实现优先队列(Priority Queue),即按照一定优先级顺序处理元素。

5. 二叉树常见问题5.1 判断是否为平衡二叉树平衡二叉树(Balanced Binary Tree)是指任意节点左右子树高度差不超过1的二叉搜索树。

判断一个二叉搜索树是否为平衡二叉树可以通过递归遍历每个节点,计算其左右子树的高度差。

5.2 判断是否为完全二叉树完全二叉树(Complete Binary Tree)是指除了最后一层外,其他层都是满的,并且最后一层的节点都靠左排列的二叉树。

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实用标准 文档大全 /*一下总结一些二叉树的常见操作:包括建立二叉树 先/中/后序遍历二叉树 求二叉树的叶子节点个数 求二叉树的单分支节点个数 计算二叉树双分支节点个数 计算二叉树的高度 计算二叉树的所有叶子节点数*/ #include //c语言的头文件 #include//c语言的头文件 stdlib.h千万别写错了 #define Maxsize 100 /*创建二叉树的节点*/ typedef struct BTNode //结构体 struct 是关键字不能省略 结构体名字可以省略(为无名结构体) //成员类型可以是基本型或者构造形,最后的为结构体变量。 { char data; struct BTNode *lchild,*rchild; }*Bitree; /*使用先序建立二叉树*/ Bitree Createtree() //树的建立 { char ch; Bitree T; ch=getchar(); //输入一个二叉树数据 if(ch==' ') //' '中间有一个空格的。

T=NULL; else { T=(Bitree)malloc(sizeof(Bitree)); //生成二叉树 (分配类型 *)malloc(分配元素个数 *sizeof(分配类型)) T->data=ch; T->lchild=Createtree(); //递归创建左子树 T->rchild=Createtree(); //地柜创建右子树 } return T;//返回根节点 }

/*下面先序遍历二叉树*/ 实用标准

文档大全 /*void preorder(Bitree T) //先序遍历 { if(T) { printf("%c-",T->data); preorder(T->lchild); preorder(T->rchild); } } */

/*下面先序遍历二叉树非递归算法设计*/ void preorder(Bitree T) //先序遍历非递归算法设计 { Bitree st[Maxsize];//定义循环队列存放节点的指针 Bitree p; int top=-1; //栈置空 if(T) { top++; st[top]=T; //根节点进栈 while(top>-1) //栈不空时循环 { p=st[top]; //栈顶指针出栈 top--; printf("%c-",p->data ); if(p->rchild !=NULL) //右孩子存在进栈 { top++; st[top]=p->rchild ; } if(p->lchild !=NULL) //左孩子存在进栈 { top++; st[top]=p->lchild ; } } printf("\n"); } } 实用标准 文档大全 /*下面中序遍历二叉树*/ /*void inorder(Bitree T) //中序遍历 { if(T) { inorder(T->lchild); printf("%c-",T->data); inorder(T->rchild); } } */

/*下面中序遍历二叉树非递归算法设计*/ void inorder(Bitree T) //中序遍历 { Bitree st[Maxsize]; //定义循环队列,存放节点的指针 Bitree p; int top=-1; if(T) { p=T; while (top>-1||p!=NULL) //栈不空或者*不空是循环 { while(p!=NULL) //扫描*p的所有左孩子并进栈 { top++; st[top]=p; p=p->lchild ; } if(top>-1) { p=st[top]; //出栈*p节点,它没有右孩子或右孩子已被访问。 top--; 实用标准 文档大全 printf("%c-",p->data ); //访问 p=p->rchild ; //扫描*p的右孩子节点 } } printf("\n"); } }

/*下面后序遍历二叉树*/ /*void postorder(Bitree T) //后序遍历 { if(T) { postorder(T->lchild); postorder(T->rchild); printf("%c-",T->data); } } */

/*二叉树后序遍历非递归算法设计*/ void postorder(Bitree T) //后序遍历非递归 { Bitree st[Maxsize]; Bitree p=T,q; int flag; //作为一个标志处理栈定时候用 int top=-1; //栈置空 if(T) { do { while(p) //将*p所在的左节点进栈 { top++; 实用标准 文档大全 st[top]=p; p=p->lchild ; } q=NULL; flag=1; //设置flag=1表示处理栈顶节点 while(top!=-1&&flag==1) { p=st[top]; if(p->rchild==q) //右孩子不存在或者右孩子已被访问,访问之 { printf("%c-",p->data ); top--; q=p; //让q指向刚被访问的节点 } else { p=p->rchild ; //p指向右孩子 flag=0; //设置flag=0表示栈顶节点处理完毕 } } }while(top!=-1) ;//栈不空是循环 printf("\n"); } }

/*下面层序遍历二叉树*/ //(层序遍历的模板) void levelorder(Bitree T) //层序遍历二叉树 { Bitree p; Bitree qu[Maxsize]; //定义一个循环队列 int front, rear; //定义队头队尾指针 front=0; //队列置空 rear=0; rear++; //根节点进队 qu[rear]=T; while(front!=rear) //队列不空 实用标准 文档大全 { front=(front+1)%Maxsize; //对头出队列 p=qu[front]; printf("%C-",p->data ); //访问对头节点 if(p->lchild !=NULL) //左子树不空进队 { rear=(rear+1)%Maxsize; qu[rear]=p->lchild ; } if(p->rchild !=NULL) //右子树不空进队 { rear=(rear+1)%Maxsize; qu[rear]=p->rchild ; } } }

/*计算二叉树节点数*/ /*方法一*/ /*int num(Bitree T) { if(T==NULL) return 0; else { return num(T->lchild )+num(T->rchild )+1; } }

*/

/*方法二*/ int num (Bitree T) 实用标准 文档大全 { if(T!=NULL) return num(T->lchild )+num(T->rchild )+1; return 0; }

/*下面程序段计算二叉树的叶子节点个数*/ int countleaf(Bitree T) { if(T==NULL) //如果节点为空,则返回0 return 0; else if((T->lchild==NULL) && (T->rchild==NULL))//否则如果节点左右孩子有一个为空,另一个存在,则返回1 return 1; else return(countleaf(T->lchild)+countleaf(T->rchild));//否则返回左右子树叶子节点之和 }

/*下面程序段计算二叉树的单分支节点个数*/ int Sfenzhi(Bitree T) { if(T==NULL) return 0; else if (T->lchild==NULL&&T->rchild!=NULL||T->lchild!=NULL&&T->rchild==NULL) //为单分支节点 return Sfenzhi(T->lchild )+Sfenzhi(T->rchild )+1; else return Sfenzhi(T->lchild )+Sfenzhi(T->rchild ); }

/*下面程序段计算二叉树的双分支节点个数*/ int Dfenzhi(Bitree T) { if(T==NULL) return 0;

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