[数据结构]自己推导的任意完全K叉树的一些公式

本文探讨了树形结构中节点编号的规律,包括节点编号的计算方式、孩子节点及父节点编号的确定方法,并给出了具体公式。这些规律有助于更好地理解和操作树形数据结构。

1。节点从1开始编号

2。 第x层(层满)最右端的节点的编号为:1+k+k+...+k^(x-1)=(1-k^x)/(1-k) {注意:等比数列求和}

3。第i个节点的第1个孩子(如果有)的编号为:(i-1)k+2,最后一个孩子的编号为:ik+1

4。第i个节点的双亲节点的编号为:取不小于(t-1)/k的最小整数

5。第i层的节点个数k^(i-1)(i>=1)

6。第i号节点所在的层数为x,则x满足不等式:

logk[i(k-1)+1]=<x=<logk[(i-1)(k-1)+1]+1

尚未想到怎么进一步简化这个式子,下次吧。呵呵

以上式子为经过自己推导和检验所得。

### 回答: 在这个深度为 5、根节点深度为 1 的**完全 4 叉树**中,我们按照**层序遍历**(广度优先)的顺序对节点从 1 开始编号。 要找到**第 16 号节点的父节点编号**,我们可以利用完全 k 叉树的编号规律: --- ### 完全 k 叉树的层序编号规律: 在完全 k 叉树中,如果一个节点的编号为 `i`,那么它的父节点编号为: ```cpp parent(i) = floor((i - 2) / k) + 1 ``` 或者更直观地写成整数除法形式(C++风格): ```cpp parent(i) = (i - 2) / k + 1 ``` 其中: - `k` 是叉数(这里是 4) - `i` 是当前节点编号(这里是 16) --- ### 计算: ```cpp parent(16) = (16 - 2) / 4 + 1 = 14 / 4 + 1 = 3 + 1 = 4 ``` 所以,**第 16 号节点的父节点是第 4 号节点**。 --- ### 解释: - 层序遍历编号是从上到下、从左到右。 - 完全 4 叉树的结构如下: ``` 第 1 层:1 个节点(根节点 1) 第 2 层:4 个节点(编号 2~5) 第 3 层:16 个节点(编号 6~21) 第 4 层:64 个节点(编号 22~85) 第 5 层:256 个节点(编号 86~341) ``` 虽然深度为 5,但我们只需要关注到第 3 层即可找到第 16 号节点的位置。 - 第 16 号节点位于第 3 层。 - 它的父节点是第 4 号节点。 --- ### 验证代码(C++): ```cpp #include <iostream> using namespace std; int getParent(int node, int k) { return (node - 2) / k + 1; } int main() { int node = 16; int k = 4; int parent = getParent(node, k); cout << "第 " << node << " 号结点的父结点是第 " << parent << " 号。" << endl; return 0; } ``` --- ###
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