- n0:二叉树中的叶子节点的数量(度为0的节点)。
- n1n1:二叉树中的度为1的节点的数量(有一个子节点的节点)。
- n2n2:二叉树中的度为2的节点的数量(有两个子节点的节点)。
我们要证明的是 n2=n0+1。这个关系通常适用于满二叉树或者完全二叉树的情况。在一般的二叉树中,该关系可能并不成立,但我们可以从以下观点进行阐述。
证明
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节点数量关系:
在一棵二叉树中,假设:- n:树中所有节点的总数
- n0:叶子节点数量
- n1:度为1的节点数量
- n2:度为2的节点数量
根据度的定义,我们知道:
n=n0+n1+n2
- 树的边数量:
每个子节点都由父节点对应,因此树中的边数 ee 与节点数量 nn 之间存在关系:
e=n−1
每个度为1的节点提供1条边,度为2的节点提供2条边。因此我们有:
e=n1+2n2
- 建立方程:
将边数量的表达式与节点数量结合:
n−1=n1+2n2
结合第1步的公式 n=n0+n1+n2:
n0+n1+n2−1=n1+2n2
移动项: n0−1=n2
得到: n2=n0−1