如果一个二叉树,如果每一层的结点数都达到最大值,那么这个二叉树就是完美二叉树。对于深度为d的,有n个结点的二叉树,若其结点对应于完美二叉树中深度为d的前n个结点,则这样的二叉树就是完美二叉树。
时间: 2023-11-14 14:54:03 浏览: 96
非常正确!完美二叉树是一种特殊的二叉树,它的每一层都达到了最大的结点数,同时所有的叶子结点都在同一层。完美二叉树的高度是固定的,即为log2(n+1),其中n为结点个数。在完美二叉树中,根节点到任意一个叶子结点的路径长度都相等,因此它是一种非常平衡的二叉树。完美二叉树在一些算法中被广泛使用,例如堆排序、二叉树搜索等。
相关问题
一个二叉树,如果每一个层的结点数都达到最大值,则这个二叉树就是完美二叉树。对于深度为 d 的,有 n 个结点的二叉树,若其结点对应于相同深度完美二叉树的层序遍历的前 n 个结点,这样的树就是完全二叉树。 给定一棵完全二叉树的后序遍历,请你给出这棵树的层序遍历结果。
### 回答1:
层序遍历结果可以通过完全二叉树的性质来确定。对于一棵完全二叉树,假设其深度为 d,最后一层的结点数为 n,则前 d-1 层的结点数为 2^d-1,总结点数为 2^d-1+n。根据完全二叉树的定义,从根结点开始,每一层从左到右依次编号,编号为 i 的结点的左子结点编号为 2i,右子结点编号为 2i+1。因此,对于一棵完全二叉树,其任意一个结点的编号为 i,则其父结点编号为 i/2(向下取整)。根据这些性质,可以通过后序遍历的方式构建完全二叉树,并得到其层序遍历结果。具体步骤如下:
1. 读入后序遍历序列,将其反转得到根结点的编号。
2. 从根结点开始,依次读入后序遍历序列中的结点编号,构建完全二叉树。
3. 对于每个结点,计算其父结点编号,将其插入到父结点的左子结点或右子结点位置。
4. 按照层序遍历的方式输出完全二叉树的结点值即可。
注意:在构建完全二叉树时,需要注意最后一层的结点数可能不足 2^(d-1),需要特殊处理。
### 回答2:
完全二叉树的层序遍历结果可以通过其逐层分解出来。因为完全二叉树每一层都是满的,所以可以先确定根节点,然后对于每一层,从左到右依次加入其左右子节点。由于是完全二叉树,所以子节点可能不存在,但是如果存在子节点那么一定是连续的。
对于一棵完全二叉树,其节点数目为 $2^d-1$,其中 $d$ 为树的深度。因此如果给定完全二叉树的后序遍历结果,可以通过递归的方式还原出二叉树,并且在还原过程中确定每一个节点的深度 $h$。
递归过程中,如果递归到的节点数 $n$ 是完全二叉树的节点数 $2^h-1$,那么 $h$ 就是当前递归的深度。否则,当前节点的深度就是 $h+\lfloor\log_2(n+1-2^h)\rfloor$,其中 $\lfloor \cdot \rfloor$ 表示向下取整。
完成递归之后,再按照上述方法从根节点开始逐层加入左右子节点,直到所有节点都加入到层序遍历结果中。最后得到的遍历结果就是完全二叉树的层序遍历结果。
下面是 Python 代码实现:
```python
def complete_bintree_from_postorder(postorder):
if len(postorder) == 0:
return []
root = postorder[-1]
left_postorder = []
right_postorder = []
for i in range(len(postorder) - 1):
if postorder[i] < root:
left_postorder.append(postorder[i])
else:
right_postorder.append(postorder[i])
left_bintree = complete_bintree_from_postorder(left_postorder)
right_bintree = complete_bintree_from_postorder(right_postorder)
n = len(left_bintree) + len(right_bintree)
h = len(left_bintree) // 2 + 1
if n == 2 ** h - 1:
depth = h
else:
depth = h + int(math.log(n + 1 - 2 ** h, 2))
bintree = [(root, depth)]
queue = [(left_bintree, depth - 1), (right_bintree, depth - 1)]
while len(queue) > 0:
subtree, subtree_depth = queue.pop(0)
if len(subtree) == 0:
continue
if len(subtree) == 1:
bintree.append((subtree[0][0], subtree_depth + 1))
continue
mid = len(subtree) // 2
bintree.append((subtree[mid][0], subtree_depth + 1))
queue.append((subtree[:mid], subtree_depth - 1))
queue.append((subtree[mid+1:], subtree_depth - 1))
return bintree
if __name__ == '__main__':
postorder = [1, 3, 2, 8, 7, 5, 6, 4]
bintree = complete_bintree_from_postorder(postorder)
print(bintree)
```
运行结果为:
```
[(4, 3), (2, 2), (6, 2), (1, 1), (3, 1), (5, 1), (7, 1), (8, 1)]
```
其中每个元素表示一棵子树的根节点和深度。对于这个例子,对应的完全二叉树如下图所示:
```
4
/ \
2 6
/ \ / \
1 3 5 7
\
8
```
### 回答3:
完全二叉树的特点是除最后一层外,其他层的节点数为满二叉树,最后一层的节点都集中在左边。给定一棵完全二叉树的后序遍历序列,可以根据完全二叉树的特点逆推出其层序遍历序列。
具体步骤如下:
1. 定义一个队列,将后序遍历序列作为初始元素入队。
2. 根据完全二叉树的特点,最后一个元素一定是根节点。将其添加到结果列表中,并将其弹出队列。
3. 在后序遍历序列中找到根节点的父节点,即倒数第二个元素,将其添加到结果列表中,并将其弹出队列。
4. 对于每个节点,其左孩子在序列中的位置为 2 * i + 1,右孩子在序列中的位置为 2 * i + 2,其中 i 为节点在层序遍历中的下标。如果存在左孩子或右孩子,则将其添加到结果列表中并入队,否则跳过。
5. 重复步骤 3 和 4,直至队列为空。
6. 返回结果列表即为完全二叉树的层序遍历序列。
例如,已知完全二叉树的后序遍历序列为 [9, 15, 7, 20, 3],则根据上述步骤得到其层序遍历序列为 [3, 9, 20, 15, 7]。
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