5_树和二叉树
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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)。
第5章树和二叉树一、填空题1、指向结点前驱和后继的指针称为线索。
二、判断题1、二叉树是树的特殊形式。
()2、完全二叉树中,若一个结点没有左孩子,则它必是叶子。
()3、对于有N个结点的二叉树,其高度为。
()4、满二叉树一定是完全二叉树,反之未必。
()5、完全二叉树可采用顺序存储结构实现存储,非完全二叉树则不能。
()6、若一个结点是某二叉树子树的中序遍历序列中的第一个结点,则它必是该子树的后序遍历序列中的第一个结点。
()7、不使用递归也可实现二叉树的先序、中序和后序遍历。
()8、先序遍历二叉树的序列中,任何结点的子树的所有结点不一定跟在该结点之后。
()9、赫夫曼树是带权路径长度最短的树,路径上权值较大的结点离根较近。
()110、在赫夫曼编码中,出现频率相同的字符编码长度也一定相同。
()三、单项选择题1、把一棵树转换为二叉树后,这棵二叉树的形态是(A)。
A.唯一的B.有多种C.有多种,但根结点都没有左孩子D.有多种,但根结点都没有右孩子解释:因为二叉树有左孩子、右孩子之分,故一棵树转换为二叉树后,这棵二叉树的形态是唯一的。
2、由3个结点可以构造出多少种不同的二叉树?(D)A.2 B.3 C.4 D.5解释:五种情况如下:3、一棵完全二叉树上有1001个结点,其中叶子结点的个数是(D)。
A.250 B. 500 C.254 D.501解释:设度为0结点(叶子结点)个数为A,度为1的结点个数为B,度为2的结点个数为C,有A=C+1,A+B+C=1001,可得2C+B=1000,由完全二叉树的性质可得B=0或1,又因为C为整数,所以B=0,C=500,A=501,即有501个叶子结点。
4、一个具有1025个结点的二叉树的高h为(C)。
A.11 B.10 C.11至1025之间 D.10至1024之间解释:若每层仅有一个结点,则树高h为1025;且其最小树高为⎣log21025⎦ + 1=11,即h在11至1025之间。
一、选择题1.对于先序遍历和中序遍历结果相同的二叉树为(BF );对于先序遍历和后序遍历结果相同的二叉树为( B )A.一般二叉树B.只有根结点的二叉树C.根结点无左孩子的二叉树D.根结点无右孩子的二叉树E.所有结点只有左孩子的二叉树F.所有结点只有右孩子的二叉树。
2.下列关于哈夫曼树的叙述错误的是( D)。
A.哈夫曼树的根结点的权值等于所有叶结点的权值之和B.具有n个叶结点的哈夫曼树共有2n-l个结点C.哈夫曼树是带权外路径长度最短的二叉树D.哈夫曼树一个结点的度可以是0、1或23.设T2是由树T转换得到的二叉树,则T中结点的后序序列是T2结点的( B )。
A.先序序列B.中序序列C.后序序列D.层次序列4.设有一个度为3的树,其叶结点数为n0,度为1的结点数为nl,度为2的结点数为n2,度为3的结点数为n3,则n0与nl,n2,n3满足关系(B )。
A.n0 =n2+1 B.n0=n2+2*n3+1 C.n0=n2+n3+1 D.n0= nl+n2+n3二、填空题1.一棵有124个叶结点的完全二叉树,最多有______248__个结点。
在有n个结点的哈夫曼树中,其叶子结点数为__2/N+1_______。
2.若一棵二叉树具有12个度为2的结点,6个度为1的结点,则度为0的结点个数是_____13__。
3.已知某二叉树的先序序列为ABDECF,中序序列为DBEAFC。
则其后序序列为_____DEBFCA_____。
4. 二叉树结点数n与边数e的关系为__N=E+1__________。
5. 己知二叉排序树的先序序列,___能_____唯一确定该二叉排序树。
6. 完全二叉树采用_顺序__存储结构,满足存储空间少,方便的查找任意结点的双亲与孩子。
三、综合题1.设有n个结点的二叉树,度为2的结点数为n2,度为l的结点数为n1,叶结点数为n0,试分别写出哈夫曼树、完全二叉树和单枝二叉树n1的取值。
答案:哈夫曼树:0 在哈夫曼树中,只能有度为0或2 的结点是严格二叉树完全二叉树:当n为奇数时,度为1的结点树为0当n为偶数时,度为1的结点树为1单支二叉树:n1=n-12.找出满足下列条件的二叉树:(1)先序和中序的访问序列相同;根节点没有左孩子的二叉树或者只有根结点(2)中序和后序的访问序列相同;只有左孩子的二叉树(3)先序和后序的访问序列相同;只有根节点的二叉树3.已知二叉树的中序遍历序列为DEBAFCG ,后序遍历序列为EDBFGCA ,试画出该二叉树。
page: 1The Home of jetmambo - 第 5 章树和二叉树第 5 章树和二叉树(1970-01-01) -第 5 章树和二叉树课后习题讲解1. 填空题⑴树是n(n≥0)结点的有限集合,在一棵非空树中,有()个根结点,其余的结点分成m (m>0)个()的集合,每个集合都是根结点的子树。
【解答】有且仅有一个,互不相交⑵树中某结点的子树的个数称为该结点的(),子树的根结点称为该结点的(),该结点称为其子树根结点的()。
【解答】度,孩子,双亲⑶一棵二叉树的第i(i≥1)层最多有()个结点;一棵有n(n>0)个结点的满二叉树共有()个叶子结点和()个非终端结点。
【解答】2i-1,(n+1)/2,(n-1)/2【分析】设满二叉树中叶子结点的个数为n0,度为2的结点个数为n2,由于满二叉树中不存在度为1的结点,所以n=n0+n2;由二叉树的性质n0=n2+1,得n0=(n+1)/2,n2=(n-1)/2。
⑷设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点,该二叉树的结点数可能达到的最大值是(),最小值是()。
【解答】2h -1,2h-1【分析】最小结点个数的情况是第1层有1个结点,其他层上都只有2个结点。
⑸深度为k的二叉树中,所含叶子的个数最多为()。
【解答】2k-1【分析】在满二叉树中叶子结点的个数达到最多。
⑹具有100个结点的完全二叉树的叶子结点数为()。
【解答】50【分析】100个结点的完全二叉树中最后一个结点的编号为100,其双亲即最后一个分支结点的编号为50,也就是说,从编号51开始均为叶子。
⑺已知一棵度为3的树有2个度为1的结点,3个度为2的结点,4个度为3的结点。
则该树中有()个叶子结点。
【解答】12【分析】根据二叉树性质3的证明过程,有n0=n2+2n3+1(n0、n2、n3分别为叶子结点、度为2的结点和度为3的结点的个数)。
⑻某二叉树的前序遍历序列是ABCDEFG,中序遍历序列是CBDAFGE,则其后序遍历序列是()。