具有400个结点的完全二叉树按层次顺序对结点进行编号,请分别求出该二叉树先根(中根、后根)遍历次序中第100个结点的编号,并给出简要求解过程?
时间: 2024-10-28 10:11:59 浏览: 15
对于一棵完全二叉树,我们知道它的特性是除了最后一层外,每一层都是满的,且最后一层的所有节点都靠左排列。在这种情况下,我们可以利用完全二叉树的性质来计算给定节点的位置。
首先,我们需要确定节点的层数。在一棵有400个结点的完全二叉树中,由于每个节点都有两个子节点(除最后一个节点),所以深度(层数)可以通过log2(节点数)向下取整得到。即:
```python
depth = int(math.log2(400)) + 1 # 因为最后一层也是满的
```
然后,我们知道完全二叉树从根节点开始,每层的第一个节点编号为2^(层数 - 1),之后逐个向右递增。因此,第i个节点在第j层的编号可以表示为:
```python
node_number_in_level = 2**(j - 1) + (i - 1)
```
这里i是从1到2^j,因为前一层最多有2^(j-1)个节点。现在我们要找的是第100个节点,所以我们需要找到它所在的层数j,使得满足条件:
```python
2^(j - 1) >= 100
j - 1 = log2(100) + 1
j = ceil(log2(100) + 1)
```
其中`ceil()`函数用于向上取整,因为我们是在寻找包含第100个节点的那一层的最小值。
一旦我们得到了层数j,就可以通过上述公式计算第100个节点的具体编号了。最后一步就是代入层数j,以及在那一层的相对位置100 - (2^(j - 1) - 1)(如果100正好落在第一层,则不需要减去这部分)。
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