数据结构之二叉树的概念(上)

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特殊的树-二叉树

2.1概念:

一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合:

1.或者为空

2.由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成 在这里插入图片描述


注意:二叉树的度不一定为2

如:

空树:度为0

只有一个结点:度为0

有两个结点:度为1

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满二叉树和完全二叉树

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满二叉树

满二叉树:一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是满二叉树。 如果一个二叉树的层数为K,且结点总数是2^k -1 则它就是满二叉树。

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问题1:若一颗满二叉树有N个结点,树的高度是多少

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问:10亿个结点的满二叉树有多少层

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完全二叉树


完全二叉树:完全二叉树是效率很高的数据结构,

完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,

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之为完全二叉树。

要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树。

完全二叉树:最多只有一个度为1的结点,X1 -> [0,1],

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二叉树的性质

    1. 二叉树不存在度大于2的结点

    2. 二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树

    01.若规定根节点的层数为1,则一棵非空二叉树的第i层上最多有 2^(i-1)个结点.

    结点最多:满二叉树

    看上述满二叉树的图

    02.若规定根节点的层数为1,则深度为h的二叉树的最大结点数是 2^h - 1

    层数结点最多:满二叉树

    [

    03.对任何一棵二叉树, 如果度为0其叶结点个数为n0 , 度为2的分支结点个数为n2 ,则有 n0== n2+1

    度为0的结点永远比度为2的结点多一个

    后续每增加一个度为2的,就会增加一个度为0的

    若规定根节点的层数为1,具有n个结点的满二叉树的深度h

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    (ps: 是log以2为底,n+1为对数)

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对于具有n个结点的完全二叉树,如果按照从上至下从左至右的数组顺序对所有节点从0开始编号,则对于序号为i的结点有:

  • 若i>0,i位置节点的双亲序号:(i-1)/2;

    • i=0,i为根节点编号,无双亲节点
  • 若2i+1<n,左孩子序号:2i+1,2i+1>=n否则无左孩子

  • 若2i+2<n,右孩子序号:2i+2,2i+2>=n否则无右孩子



  • 对于任意的二叉树都是由以下几种情况复合而成的: 在这里插入图片描述