二叉树的基本概念

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二叉树的定义

一棵二叉树是结点的一个有限集合，该集合或者为空，或者是由一个根节点加上两棵分别称为左子树和右子树的、互不相交的二叉树组成。

二叉树的5种基本形态，任意一棵二叉树都由这5种形态组合而成

空二叉树，单节点二叉树，右子树为空的二叉树，左子树为空的二叉树，左右子树都有的二叉树

性质1

非空二叉树的第i层，最多有（2的（i-1）次方）个节点

性质2

高度为h的二叉树，最多有（2的h次方-1）个节点

性质3

对于任意一棵二叉树，如果它的叶子节点数为N0，度为2的节点数为N2，那么N0=N2+1

性质4

具有n个结点的完全二叉树的高度为log2(n+1)或log2(n)+1。

性质5

如果将一棵有n个结点的完全二叉树自顶向下，同一层自左向右连续给节点编号为1,2,3,···,n，然后按此结点编号将树中各结点顺序地存放于一个一位数组中，并简称编号为i的结点为结点i(1≤i≤n)。则有以下关系：

若i≤n/2，即2i≤n，则编号为i的结点为分支结点，否则为叶子结点。

若n为奇数，则每个分支结点都既有左孩子结点，也有右孩子结点；若n为偶数，则编号最大的分支结点（编号为n/2）只有左孩子节点，没有右孩子结点，其余分支结点都有左右孩子结点

若编号为i的结点有左孩子结点，则左孩子结点的编号为2i，若编号为i的结点有右孩子结点，则右孩子结点的编号为(2i+1)。

除根结点外，若一个结点的编号为i，则它的双亲结点的编号为⌊i/2⌋，也就是说，当i为偶数时，其双亲结点的编号为i/2，它是双亲结点的左孩子结点，当i为奇数时，其双亲结点的编号为(i-1)/2，它是双亲结点的右孩子结点。

满二叉树

结合性质2，高度为h的二叉树，如果它的节点个数达到最大，即为满二叉树

完全二叉树

如果一棵具有n个结点的高度为k的二叉树，它的每一个结点都与高度为k的满二叉树中编号为1~n的结点一一对应，则称这棵树为完全二叉树。

换一种说法

若设二叉树的深度为h，除第 h 层外，其它各层 (1～h-1) 的结点数都达到最大个数，第 h 层所有的结点都连续集中在最左边，这就是完全二叉树。

理解一下完全二叉树的概念，下图是一个满二叉树

然后是一个完全二叉树

 

 

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