假设某完全二叉树共有500个结点,请问: (1)该二叉树有多少层? (2)它有多少个叶子结点? 它有多少个度为2的结点?
时间: 2023-08-31 18:22:55 浏览: 368
求度为2的结点个数-二叉树
### 回答1:
对于一棵完全二叉树,如果它的结点数为n,则它的层数为log2(n+1)。因此,该完全二叉树的层数为log2(500+1)=9。
叶子结点是度数为0的结点,对于一棵完全二叉树,除了最后一层,每一层都是满的,最后一层从左到右可能会有一些缺失。因此,叶子结点只可能出现在最后一层,且最后一层的叶子结点数为 2^(层数-1)。因此,该完全二叉树的最后一层有 2^(9-1)=256个叶子结点。
度为2的结点是指既有左子树又有右子树的结点,对于一棵完全二叉树,除了最后一层,每一层都是满的,最后一层从左到右可能会有一些缺失。因此,度为2的结点只可能出现在除最后一层以外的所有层,且每一层的度为2的结点数均为 2^(层数-2)。因此,该完全二叉树的除最后一层以外的所有层共有 2^(9-2)+2^(9-3)+...+2^0=2^8-1=255个度为2的结点。最后一层没有度为2的结点。
### 回答2:
(1) 完全二叉树的层数是以根结点为第一层起算的,每向下一层,就将结点数翻倍。在这个问题中,我们可以通过观察结点数与层数之间的关系来确定层数。该完全二叉树共有500个结点,根据完全二叉树的性质,一棵完全二叉树的结点总数为2^h - 1,其中h为层数。可以列出方程2^h - 1 = 500,将方程解为h,得到4.6。因此,该完全二叉树的层数为4层。
(2) 叶子结点是指没有子结点的结点。在完全二叉树中,除最后一层外,其他层的结点都是满的。因此,剩下最后一层的叶子结点最多有两个,且从左到右排列。根据完全二叉树的性质,可知叶子结点数为2^(h-1) 至 2^h,其中h为层数。在本题中,根据求得的层数4,可得叶子结点数范围为2^3 至 2^4,即8至16。因此,该完全二叉树的叶子结点数量为8至16个。
(3) 度为2的结点是指有两个子结点的结点。对于一个完全二叉树,除最后一层外,其他层的结点都是满的,即每个结点都有两个子结点。因此,在最后一层之前的所有层中,每一层都有2^(h-1) 个度为2的结点,其中h为层数。在本题中,根据求得的层数4,可得每一层的度为2的结点数量为2^(3-1) = 4个。因此,该完全二叉树的度为2的结点数量为4个。
### 回答3:
(1) 该完全二叉树有多少层:
完全二叉树的层数取决于结点数目。具体而言,如果完全二叉树共有n个结点,则最后一层的结点数目在1到2^n之间。因此,层数为log2(n+1)。对于该问题,完全二叉树共有500个结点,所以层数为log2(500+1) = log2(501) ≈ 8.97。由于层数为整数,所以该二叉树有9层。
(2) 它有多少个叶子结点:
在完全二叉树中,如果某结点的左右子树均为空,则该结点为叶子结点。叶子结点的度数为0。根据完全二叉树的特性,从第k层开始,后续层的结点均为叶子结点,所以只需考虑第1到第(k-1)层的结点数目。在完全二叉树中,前(k-1)层的结点数目为2^(k-1)-1。因此,在该问题中,叶子结点的数目为2^(9-1)-1 = 2^8 - 1 = 256。
(3) 它有多少个度为2的结点:
在完全二叉树中,度为2的结点即有左右子树的结点。根据完全二叉树的特性,第k层的结点数目为2^(k-1)。因此,在该问题中,度为2的结点数目为第1层到第(9-1)层的结点数目之和。即2^0 + 2^1 + … + 2^7 = (2^8 - 1) = 256。所以该完全二叉树共有256个度为2的结点。
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