第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点

一、定义

二叉树可以用以下方式详细定义:

  • 二叉树是由节点构成的树形结构,每个节点最多可以有两个子节点。
  • 每个节点有以下几个属性:
    • 值:存储该节点的数据。
    • 左子节点:有一个左子节点,如果没有则为空。
    • 右子节点:有一个右子节点,如果没有则为空。
    • 父节点:有一个父节点,如果没有则为空(除根节点外)。
  • 根节点:二叉树的顶部节点,没有父节点。
  • 叶子节点:没有子节点的节点,也称为终端节点。
  • 子树:以某个节点作为根节点的二叉树称为它的子树。
  • 遍历:二叉树的节点遍历可以分为前序遍历、中序遍历和后序遍历,还有层次遍历。

注意:二叉树中的节点数量可以为0,1或多个,空的二叉树也是一棵有效的二叉树。

二、几种特殊的二叉树

1、满二叉树,一个高度为h含有2^h-1个结点的二叉树

特点:

1.只有最后一层有叶子结点。

2.不存在度为1的结点。

3.按层序从1开始编号,结点i的左孩子为2i,右孩子为2i+1,父结点为\frac{i}{2}

第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点_第1张图片

 2、完全二叉树,与同高的满二叉树的子节点编号一致

此图的4层的编号与上图的第4层一一对应,称之为完全二叉树。

特点:

1.只有最后两层有叶子结点。

2.最多存在一个度为1的结点。

3.按层序从1开始编号,结点i的左孩子为2i,右孩子为2i+1,父结点为\frac{i}{2}

4.i<=\frac{i}{2}为分支结点,i>=\frac{i}{2}为叶子节点。

第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点_第2张图片

 3.二叉排序树

一棵二叉树或者是空二叉树,或者是具有如下性质的二叉树:

左子树上所有结点的关键字均小于根结点的关键字;
右子树上所有结点的关键字均大于根结点的关键字。

左子树和右子树又各是一棵二叉排序树。

第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点_第3张图片

 4.平衡二叉树,树上任一结点的左子树和右子树的深度之差不超过1
第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点_第4张图片

 三、考点

常见考点1:

设非空二叉树中度为0、1和2的结点个数分别为n0、n1,和n2,则n0= n2+1

★★★★★(叶子结点比二分支结点多一个)

常见考点2:

二叉树第i层至多有2^{i-1}个结点( i≥1)
m叉树第i层至多有m^{i-1}个结点(( i≥1)

常见考点3:

高度为h的二叉树至多有2^h-1个结点(满二叉树)

常见考点4:

具有n个(n>0)结点的完全二叉树的高度h为\log_{2}(n+1)(\log_{2}n)+1

常见考点5:

第五章 树与二叉树 二、二叉树的定义和常考考点_第5张图片

 

 

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