锋盈数科-知识库 Logo
首页
软件开发
计算机基础
Hello Halo
新手必读
关于本知识库
登录 →
锋盈数科-知识库 Logo
首页 软件开发 计算机基础 Hello Halo 新手必读 关于本知识库
登录
  1. 首页
  2. 软件开发
  3. Java数据结构——认识二叉树

Java数据结构——认识二叉树

0
  • 软件开发
  • 发布于 2024-09-19
  • 0 次阅读
黄健
黄健

作者:敲代码の流川枫

博客主页:流川枫的博客

专栏:和我一起学java

语录:Stay hungry stay foolish

工欲善其事必先利其器,给大家介绍一款超牛的斩获大厂offer利器——牛客网

点击注册和我一起刷题

文章目录

树的概念

树型结构

二叉树

二叉树的性质

满二叉树

完全二叉树

性质4公式推导

经典题目

1. 某二叉树共有 399 个结点,其中有 199 个度为 2 的结点,则该二叉树中的叶子结点数为( ) A 不存在这样的二叉树 B 200 C 198 D 199

2.在具有 2n 个结点的完全二叉树中,叶子结点个数为( ) A n B n+1 C n-1 D n/2

3.一个具有767个节点的完全二叉树,其叶子节点个数为() A 383 B 384 C 385 D 386

4.一棵完全二叉树的节点数为531个,那么这棵树的高度为( ) A 11 B 10 C 8 D 12 答案: 1.B 2.A 3.B 4.B



树的概念

树型结构

树是一种重要的非线性数据结构 ,直观地看,它是数据元素(在树中称为结点)按分支关系组织起来的结构,像自然界中的树那样。树是递归定义的

树结构在客观世界中广泛存在,如人类社会的族谱和各种社会组织机构都可用树形象表示。树在计算机领域中也得到广泛应用,如在编译源程序如下时,可用树表示源源程序如下的语法结构。又如在数据库系统中,树型结构也是信息的重要组织形式之一

一切具有层次关系的问题都可用树来描述。满二叉树,完全二叉树,排序二叉树

为了便于理解,树还有以下重要的概念或表示方法:

节点的度 :一个节点所含有的子树的个数就是这个节点的度

树的度 :一棵树中所有节点的度的最大值称为该树的度

叶子节点:度为0的结点称为叶子节点

父节点 :一个节点含有子节点,那么这个节点就是子节点的父节点

根节点:没有双亲的节点称为根节点

节点的层次:根节点为第一层,根节点的子节点为第二层,以此类推

树的深度:树中节点的最大层次

二叉树


在计算机科学中,二叉树是每个结点最多有两个子树的有序树。通常子树的根被称作"左子树”(left subtree)和"右子树”(right subtree)。二叉树常被用作二叉查找树和二叉堆或是二叉排序树。

注意:

二叉树的每个结点至多只有二棵子树(不存在度大于2的结点)

二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒

二叉树也是递归定义的,其结点有左右子树之分,逻辑上二叉树有五种基本形态:


二叉树的性质

二叉树有许多重要的性质,理解并记忆有助于我们做题

性质1:根节点的层数为1,二叉树第i层上的节点数目最多为2^(i-1)(i>=0)

性质2:根节点的二叉树的深度为1,深度为k的二叉树至多有(2^k)-1个节点(k>=0)

性质3:包含n个节点的二叉树的高度至少为(log2n)+1

性质4:在任意一棵二叉树中,若叶子节点的个数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1

性质5:一棵树有N个节点,则有N-1条边

满二叉树

高度为h,并且由(2^h)-1个节点组成的二叉树,称为满二叉树


完全二叉树

完全二叉树是效率很高的数据结构,完全二叉树是由满二叉树而引出来的。对于深度为K的,有n 个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从0至n-1的结点一一对应时称之为完 全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完全二叉树。

特点:叶子结点只能出现在最下层和次下层,且最下层的叶子结点集中在树的左部。显然,一棵满二叉树必定是一棵完全二叉树,而完全二叉树未必是满二叉树。

性质4公式推导

假设任意一颗二叉树中有N个节点:

记度为0的节点为n0,度为1的节点为n1,度为2的节点为n2

则有:N = n0+n1+n2
由上图的二叉树我们可以看出,一个度为1 的节点能向下产生一条边,一个度为2的节点向下产生两条边,一个度为0的节点向下产生0条边,一棵树有N个节点,则有N-1条边

那么度为1 的节点能产生n1条边,度为2的节点能产生2*n2条边,度为0的节点产生0条边

则有:N-1 = n1+2*n2
另两式相等则有:

n0+n1+n2 = n1+2*n2+1

推出:n0=n2+1

经典题目

1. 某二叉树共有 399 个结点,其中有 199 个度为 2 的结点,则该二叉树中的叶子结点数为( ) A 不存在这样的二叉树 B 200 C 198 D 199

由性质4得出,n0=n2+1,二叉树度为2的节点有199个,叶子节点个数为200个,选B

2.在具有 2n 个结点的完全二叉树中,叶子结点个数为( ) A n B n+1 C n-1 D n/2


性质4:在任意一棵二叉树中,若叶子节点的个数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1

本题节点个数为2n,是偶数情况

那么2n = n0 + 1 + n2

又因为n0 = n2 +1

则有:2n - 1 = 2n0 - 1

n0 = n

选A

3.一个具有767个节点的完全二叉树,其叶子节点个数为() A 383 B 384 C 385 D 386

性质4:在任意一棵二叉树中,若叶子节点的个数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1

767节点总数为奇数,则n1为0

则有:767 = n0 + n2

由 n0 = n2 + 1

n0 = 768/2 = 384

选B

4.一棵完全二叉树的节点数为531个,那么这棵树的高度为( ) A 11 B 10 C 8 D 12 答案: 1.B 2.A 3.B 4.B

性质3:包含n个节点的二叉树的高度至少为(log2n)+1

2^9 = 512 < 53B

节点数为531,要向上取整

2^10 = 1024

选​​​​B
” 本期的分享就到这里了, 记得给博主一个三连哈,你的支持是我创作的最大动力!

原文链接: https://blog.csdn.net/chenchenchencl/article/details/127091663

标签: #JAVA 991 #软件开发 1171
相关文章

万字:支付“核心系统”详解 2024-11-02 15:33

专栏作者:隐墨星辰 \| 主编:陈天宇宙 这篇文章也尝试化繁为简,探寻支付系统的本质,讲清楚在线支付系统最核心的一些概念和设计理念。 虽然支付行业已经过了风头最劲的时光,但跨境支付仍然在蓬勃发展,每年依然有很多新人进入这个行业,这篇文章尝试为这些刚入行的新人提供一点帮助。 文章只介绍一些支付行业十几

资深支付架构师视角:实战从问题定义到代码落地的完整套路 2024-11-02 15:33

前言 今天从一个实际案例入手,介绍站在架构师的角度,如何识别并定义问题,提炼需求,技术方案选型,再到详细设计,最后利用AI的能力协助写出核心的代码,验证与调优。 解决问题存在一定的模式,也可以称之为框架,总结出自己的思考和解题框架,以后再碰到同类型的问题就可以如庖丁解牛一样容易。 很多年前,我写代码

Spring 实现 3 种异步接口 2024-10-18 09:07

大家好,我是苏三~ 如何处理比较耗时的接口? 这题我熟,直接上异步接口,使用 Callable、WebAsyncTask 和 DeferredResult、CompletableFuture等均可实现。 但这些方法有局限性,处理结果仅返回单个值。在某些场景下,如果需要接口异步处理的同时,还持续不断地

重学SpringBoot3-集成Redis(五)之布隆过滤器 2024-10-08 11:24

更多SpringBoot3内容请关注我的专栏:《SpringBoot3》 期待您的点赞👍收藏⭐评论✍ 重学SpringBoot3-集成Redis(五)之布隆过滤器 1. 什么是布隆过滤器? * 基本概念 适用场景 2. 使用 Redis 实现布隆过滤器 * 项目依赖 Redis 配置

设计模式第16讲——迭代器模式(Iterator) 2024-10-08 11:24

一、什么是迭代器模式 迭代器模式是一种行为型设计模式,它提供了一种统一的方式来访问集合对象中的元素,而不是暴露集合内部的表示方式。简单地说,就是将遍历集合的责任封装到一个单独的对象中,我们可以按照特定的方式访问集合中的元素。 二、角色组成 抽象迭代器(Iterator):定义了遍历聚合对象所需的方法

vue2路由和vue3路由区别及原理 2024-10-08 11:24

一、Vue2 与 Vue3 路由的区别 1. 创建路由实例方式的不同 Vue 2 中,通过 Vue.use() 注册路由插件,并通过 new VueRouter() 来创建路由实例。 import Vue from 'vue';import VueRouter from 'vue-router';i

目录

IT 外包服务商

  • 意见投递
  • zyf6619

软件开发应用

主菜单

  • 首页
  • 软件开发
  • 计算机基础
  • Hello Halo
  • 新手必读
  • 关于本知识库
Copyright © 2024 your company All Rights Reserved. Powered by Halo.