二叉树、满二叉树、完全二叉树、平衡二叉树、哈夫曼树复习

二叉树的基本性质
★树的基本定义
1、树是n(n>=0)个结点的有限集
2、树的结点包含一个数据元素及若干指向其子树的分支
3、结点拥有的子树数称为结点的度
4、度为0的结点称为叶子或终端结点
5、树的度是树内各结点的度的最大值
6、结点的层次从根开始定义起,根为第一层,根的孩子为第二层
7、树中结点的最大层次称为树的深度或高度
8、如果将树中结点的各子树看成从左至右是有次序的(即不能互换),则称该树为有序树,否则称为无序树.在有序树中,最左边的子树的根称为第一个孩子,最右边的称为最后一个孩子.
★二叉树的定义
二叉树是一种树型结构,它的特点是每个结点至多只有二棵子树(即二叉树中不存在度大于2的结点),并且,二叉树的子树有左右之分,其次序不能任意颠倒.
★二叉树的性质
性质一 在二叉树的第i层上至多有2i-1个结点
性质二 深度为k的二叉树至多有2k-1个结点(k>=1)
性质三 对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1
性质四 具有n个结点的完全二叉树的深度为「log2n」+1
性质五 如果对一棵有n个结点的完全二叉树(其深度为「log2n」+1)的结点按层序编号(从第1层到第「log2n」+1层,每层从左到右),则对任一结点i(1≤i≤n),有
①如果i=1,则结点i是二叉树的根,无双亲;如果i>1,则其双亲PARENT(i)是结点「i/2」
②如果2i>n,则结点n无左孩子(结点i为叶子结点);否则其左孩子LCHILD(i)是结点2i
③如果2i+1>n,则结点i无右孩子,否则其右孩子RCHILD(i)是结点2i+1
★先序遍历二叉树的操作定义
若二叉树为空,则空操作,否则
(1)访问根结点
(2)先序遍历左子树
(3)先序遍历右子树
★中序遍历二叉树的操作定义
若二叉树为空,则空操作,否则
(1)中序遍历左子树
(2)访问根结点
(3)中序遍历右子树
★后序遍历二叉树的操作定义
若二叉树为空,则空操作,否则
(1)后序遍历左子树
(2)后序遍历右子树

(3)访问根结点

一些重要的树定义

满二叉树:如果一棵二叉树的结点要么是叶子要么有两个孩子结点,则为满二叉树。
霍夫曼树不是满二叉树.
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图1 满二叉树                                                                                                             图2 哈夫曼树的构造过程


霍夫曼树:给定n个权值作为n个叶子结点,构造一棵二叉树,若带权路径长度达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称为哈夫曼树(Huffman Tree)。哈夫曼树是带权路径长度最短的树,权值较大的结点离根较近。

完全二叉树:若设二叉树的深度为h,除第 h 层外,其它各层 (1~h-1) 的结点数都达到最大个数,第 h 层所有的结点都连续集中在最左边,这就是完全二叉树。
判断完全二叉树:完全二叉树:只有最下面的两层结点度能够小于2,并且最下面一层的结点都集中在该层最左边的若干位置的二叉树。

1.满二叉树一定是完全二叉树,完全二叉树不一定是满二叉树。

2.具有n个节点的完全二叉树的高度k为[log2n]

3.对于具有n个节点的完全二叉树,如果按照从上(根节点)到下(叶节点)和从左到右的顺序对二叉树中的所有节点从0开始到n-1进行编号,则对于任意的下标为k的节点,有:

  • 如果k=0,则它是根节点,它没有父节点;如果k>0,则它的父节点的下标为[(k-1)/2];
  • 如果2k+1 <= n-1,则下标为k的节点的左子结点的下标为2k+1;否则,下标为k的节点没有左子结点.
  • 如果2k+2 <= n-1,则下标为k的节点的右子节点的下标为2k+2;否则,下标为k的节点没有右子节点


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     图3  完全二叉树

平衡二叉树:

衡二叉树(Balanced Binary Tree)又被称为AVL树(有别于AVL算法),且具有以下性质:它是一 棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。平衡二叉树的常用实现方法有红黑树AVL替罪羊树Treap伸展树等。 最小二叉平衡树的节点的公式如下 F(n)=F(n-1)+F(n-2)+1 这个类似于一个递归的数列,可以参考Fibonacci(斐波那契)数列,1是根节点,F(n-1)是左子树的节点数量,F(n-2)是右子树的节点数量。

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参考百度百科,网上的一些博客

    原文作者:满二叉树
    原文地址: https://blog.csdn.net/yingzizizizizizzz/article/details/66972575
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