(一)二叉树的逻辑结构

一、二叉树的定义:

二叉树是nn≥0)个结点的有限集合,该集合或者为空集(称为空二叉树),或者由一个根结点和两棵互不相交的、分别称为根结点的左子树和右子树的二叉树组成。

二、特点:

⑴ 每个结点最多有两棵子树;

⑵ 二叉树是有序的,其次序不能任意颠倒

注意:二叉树和树是两种树结构。

三、二叉树的基本形态:

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_二叉树的逻辑结构java

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_完全二叉树_02

四、特殊的二叉树

斜树

1 .所有结点都只有左子树的二叉树称为左斜树

2 .所有结点都只有右子树的二叉树称为右斜树

3.左斜树和右斜树统称为斜树

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_二叉树_03

斜树的特点:

1. 在斜树中,每一层只有一个结点;

2. 斜树的结点个数与其深度相同。

 

满二叉树

在一棵二叉树中,如果所有分支结点都存在左子树和右子树并且所有叶子都在同一层上

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_二叉树_04

满二叉树的特点:


叶子只能出现在最下一层

只有度为0和度为2的结点。

满二叉树在同样深度的二叉树中结点个数最多

满二叉树在同样深度的二叉树中叶子结点个数最多 

完全二叉树

对一棵具有n个结点的二叉树按层序编号,如果编号为i(1≤in的结点与同样深度的满二叉树中编号为i的结点在二叉树中的位置完全相同。

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_二叉树的逻辑结构java_05

二叉树的逻辑结构java 二叉树的逻辑结构设计_完全二叉树_06

在满二叉树中,从最后一个结点开始,连续去掉任意个结点,即是一棵完全二叉树。

完全二叉树的特点:

1. 叶子结点只能出现在最下两层,且最下层的叶子结点都集中在二叉树的左部;

2. 完全二叉树中如果有度为1的结点,只可能有一个,且该结点只有左孩子。

3. 深度为k的完全二叉树在k-1层上一定是满二叉树。

五、二叉树的基本性质

性质1 二叉树的第i层上最多有2i-1个结点(i1)。

性质2   一棵深度为k的二叉树中,最多有2k-1个结点,最少有k个结点。

性质3   在一棵二叉树中,如果叶子结点数为n0度为2的结点数为n2则有: n0n2+1。

性质4  具有n个结点的完全二叉树的深度为 (log2n)向下取整  +1。

性质5    对一棵具有n个结点的完全二叉树中从1开始按层序编号,则对于任意的序号为i(1≤in的结点(简称为结点i),有:

(1)如果i>1,

  则结点i的双亲结点的序号为  i/2;如果i=1,

  则结点i是根结点,无双亲结点。

(2)如果2in

  则结点i的左孩子的序号为2i

  如果2in则结点i无左孩子。

(3)如果2i+1≤n,

  则结点i的右孩子的序号为2i+1;如果2i+1>n则结点 i无右孩子。