为一个Java领域的专家,请完成以下任务:给你一个完全二叉树的节点数量, 计算他的叶子节点数量
时间: 2023-12-03 07:43:07 浏览: 76
对于一个完全二叉树,其叶子节点一定在最后一层。因此,我们可以先求出完全二叉树的深度,再计算最后一层的叶子节点数量。
假设完全二叉树的节点数量为 n,则深度为 log2(n+1)(以2为底),因为完全二叉树的节点数量是 2 的幂次方减1,所以需要加1。例如,当节点数量为 7 时,深度为 log2(7+1)=3。
最后一层的叶子节点数量可以通过判断节点数量是否为奇数来确定。如果节点数量为奇数,则叶子节点数量为节点数量的一半加1;如果节点数量为偶数,则叶子节点数量为节点数量的一半。
Java代码实现如下:
```
public static int countLeafNodes(int n) {
int depth = (int) Math.floor(Math.log(n+1) / Math.log(2));
int lastLevelNodes = n - (int) Math.pow(2, depth) + 1;
if (lastLevelNodes % 2 == 0) {
return lastLevelNodes / 2;
} else {
return lastLevelNodes / 2 + 1;
}
}
```
举个例子,当完全二叉树的节点数量为 7 时,调用 countLeafNodes(7) 返回 4,即最后一层有4个叶子节点。
相关问题
你作为一个Java领域的专家,请完成以下任务:b树、b+树是什么样的树结构,查询复杂度?是平衡二叉树吗?
B树和B+树都是一种多路搜索树,常用于数据库和文件系统等需要大量数据访问操作的场景。
B树是一种平衡的多路搜索树,它的每个非叶子节点都有m个子节点,其中m是一个正整数。每个节点中包含了一些关键字和指向子树的指针,且关键字按照升序排列。B树的查询复杂度为O(log n)。
B+树也是一种多路搜索树,它和B树的不同之处在于,B+树的非叶子节点只包含关键字,而不包含数据记录,数据记录只存在于叶子节点中。B+树的每个叶子节点都有一个指向下一个叶子节点的指针,因此可以高效地进行范围查询和遍历。B+树的查询复杂度同样为O(log n)。
B树和B+树都是平衡的树结构,但并不是二叉树。B树和B+树的插入和删除操作相对于普通的平衡树而言更加复杂,但是它们在处理大量数据时具有很高的效率和优越的存储利用率,因此得到了广泛的应用。
请写出一段根据叶子节点数计算完全二叉树所有节点数的java代码
public static int countNodes(TreeNode root) {
if (root == null) {
return 0;
}
int leftHeight = getHeight(root.left);
int rightHeight = getHeight(root.right);
if (leftHeight == rightHeight) { // 左子树和右子树高度相等,说明左子树是一棵满二叉树
int leftNodes = (int) Math.pow(2, leftHeight) - 1; // 左子树的节点数
return leftNodes + countNodes(root.right) + 1; // 加上右子树的节点数和根节点
} else { // 左子树和右子树高度不相等,说明右子树是一棵满二叉树
int rightNodes = (int) Math.pow(2, rightHeight) - 1; // 右子树的节点数
return rightNodes + countNodes(root.left) + 1; // 加上左子树的节点数和根节点
}
}
// 获取以root为根节点的二叉树的高度
private static int getHeight(TreeNode root) {
if (root == null) {
return 0;
}
return getHeight(root.left) + 1; // 因为是完全二叉树,所以只需要计算左子树的高度
}
class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int x) { val = x; }
}
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