数据结构——树的一些性质

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(第一次写文章,多有不足,请多多见谅)

操作时间O(log N)

二叉树平均深度O(√N)

二叉查找树平均深度O(logN)

一个节点的度(Degree)是指该节点的子节点的个数。对于二叉树来说,每个节点最多有两个子节点:一个左子节点和一个右子节点

节点的深度根到该节点的唯一路径长(中间的链的数量),因此根的深度为0

节点的高度该节点到一片树叶的最长路径的长(中间的链的数量),因此树叶的高度都为0

一棵树的深度等于它的最深的树叶的深度,这个深度也就等于这棵树的高

树.png

节点B的深度为1,高度为2;节点H的深度为3,高度为0.这棵树的深度为4,也就是节点J的深度,也就是根A的高度。

结论

  1. N个节点的二叉树中,存在N+1条空链,代表N+1个儿子。证明:N个节点就有2N条链,要将N个节点连接(非头尾相连)需要N-1条链,所以2N-(N-1)=N+1
  2. 高度为h的二叉树中,节点的最大个数为2^(h+1) -1。证明:因为高度为h,实际有h+1层。节点的最大个数,也就是每个节点均有两个子节点(除了树叶),套用等比数列求和公式sum=a1(1qn)/1qsum=a_1(1-q^n)/1-q,即可得出答案
  3. 度为2的节点数加1等于树叶个数。证明:设节点数N,树叶数S,度为2的节点数f , 使用性质1,有Nsf)1+2s+f0=N+1(N-s-f)*1+2*s+f*0=N+1 即 的节点、度为1的节点、树叶(这三者加起来就是树的总节点)的空链数等于树的空链数。解得f+1=sf+1=s

例如:具有60个节点的二叉树,其叶子结点有12个,求度为1的结点个数。

结论3说明度为2的节点数加一等于树叶个数,那度为1的结点数就是60-12-(12-1)=37