设高度为h的二叉树只有度为0和度为2的结点,则此类二叉树所包涵的结点上下限分别为
时间: 2024-05-17 22:13:59 浏览: 13
设该二叉树的节点数为n,则该二叉树的叶子节点数为n/2。由于该二叉树只有度为0和度为2的节点,因此每个非叶子节点有两个子节点,也就是说,非叶子节点数为n/2-1。因此,总节点数n=叶子节点数+非叶子节点数=n/2+(n/2-1),解得n=2h-1。又因为叶子节点数为n/2,所以叶子节点的上限为n/2=2^(h-1),非叶子节点数为n/2-1,所以非叶子节点的上限为n/2-1=2^(h-1)-1。因此,该二叉树所包含的节点上下限分别为2^(h-1)和2^(h-1)-1。
相关问题
设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的节点,求此类二叉树所包含的节点数至少是多少
### 回答1:
对于一棵高度为h的二叉树,它的最小节点数是h+1,即当它退化成一条链时,每个节点都有两个孩子,除了最后一层的叶子节点。因此,我们可以考虑构造一棵高度为h的满二叉树,它的节点数为2^(h+1)-1。然后,将其最后一层的叶子节点剪去并用度为0的节点代替,得到的树就是所求的二叉树。因为最后一层有2^h个节点,所以至少需要剪去2^h个节点,此时的节点数为2^(h+1)-1-2^h+1=2^h。因此,此类二叉树所包含的节点数至少是2^h。
### 回答2:
设二叉树上只有度为0的节点数为a,度为2的节点数为b。由于二叉树的性质可知,度为0的节点个数和度为2的节点个数均比度为1的节点个数多一个,故度为1的节点数为b-1。由此可得,二叉树的总节点数为a + (b-1) + b = a + 2b - 1。
又已知二叉树的高度为h,即从根节点到最深处的叶子节点的距离为h。由于只有度为0和度为2的节点,且根节点到叶子节点有h个节点,那么从根节点到除最后一个节点的距离为h-1。由于每个度为2的节点都会有两个分支,每个分支为一条路径,所以在h-1层上有2^(h-1)个节点。而最后一个节点为叶子节点,是度为0的节点,因此在h层上只有一个节点。
综上所述,总节点数为a + 2b - 1 = 2^(h-1) + 1。由此可得,此类二叉树所包含的节点数至少是2^(h-1) + 1。
### 回答3:
我们知道,在一个二叉树中,度为0的节点表示叶子节点,度为2的节点表示内部节点。根据题目中的条件,我们可以推断出,这个二叉树的所有叶子节点和内部节点之间的关系。
设叶子节点的个数为L,内部节点的个数为N。根据二叉树的性质,叶子节点的个数L=N+1。因为在一个有N个内部节点的二叉树中,总共有N+1个叶子节点。
又根据题目的条件可知,每个内部节点都有2个子节点(即度为2),且叶子节点没有子节点(即度为0)。所以,每个内部节点可以“消耗”2个叶子节点。也就是说,每个内部节点都有2个度为0的子节点。
由此可得出等式:2N = L。
将L=N+1带入上式,得到:2N = N + 1。
解方程可得:N = 1,表示内部节点的个数为1。
又因为叶子节点的个数L=1+1=2,所以这个二叉树的叶子节点个数为2,内部节点个数为1。
总的节点数为叶子节点个数加上内部节点个数,即2+1=3。
所以,这个满足条件的二叉树所包含的节点数至少为3个。
二叉树T的高度为h,T中只有度为0和2的结点,则T的结点数至少为( )
根据二叉树的性质,假设树中有 $n$ 个结点,度为2的结点数为 $m$,则度为0的结点数为 $m+1$。因为树中所有结点的度数之和为 $2n-2$,所以 $2m+(m+1)=2n-2$,即 $n=3m+1$。又因为树的高度为 $h$,所以 $n \leqslant 2^{h+1}-1$。将 $n=3m+1$ 代入得 $3m+1 \leqslant 2^{h+1}-1$,即 $m \leqslant \frac{1}{3}(2^{h+1}-2)$。因为 $m$ 为整数,所以 $m \leqslant \lfloor \frac{1}{3}(2^{h+1}-2) \rfloor$。因此,二叉树T的结点数至少为 $\lfloor \frac{1}{3}(2^{h+1}-2) \rfloor +1$。
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