二叉树的性质
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知识难度:
考试要求: 掌握     
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       性质1:二叉树第i层(i≥1)上至多有2i-1个结点。
       可用归纳法证明性质1。
       性质2:深度为k的二叉树至多有2k-1个结点(k≥1)。
       由性质1,每一层的结点数都取最大值即得,因此性质2得证。
       性质3:对任何一棵二叉树,若其终端结点数为n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1。
       对二叉树中结点的度求总和也就是分支的数目,而二叉树中结点总数恰好比分支数目多1,因此性质3得证。
       性质4:具有n个结点的完全二叉树的深度为
       若深度为k的二叉树有2k-1个结点,则称其为满二叉树。可以对满二叉树中的结点进行连续编号,约定编号从根结点起,自上而下、自左至右依次进行。即根结点的编号为1,其左孩子结点编号为2,右孩子结点编号为3,以此类推,编号为i的结点的左孩子编号为2i、右孩子编号为2i+1。
       当深度为k、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的满二叉树中编号为1~n的结点一一对应时,称之为完全二叉树。高度为3的满二叉树和完全二叉树如下图(a)~(d)所示,显然,满二叉树也是完全二叉树。
       
       满二叉树和完全二叉树示意图
       在一个高度为h的完全二叉树中,除了第h层(即最后一层),其余各层都是满的。在第h层上的结点必须从左到右依次放置,不能留空。下图所示的高度为3的二叉树都不是完全二叉树,其中,(a)中4号结点、(b)中5号结点、(c)中6号结点的左边有空结点。
       
       非完全二叉树
       显然,具有n个结点的完全二叉树的高度为
 

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