
题目:
假设有一棵完全二叉树(Complete Binary Tree),它一共有 1001 个节点。请问这棵二叉树中,叶子节点(度为 0 的节点)共有多少个?
答案:
501个
解析:
这是一个经典的二叉树性质问题。我们可以通过二叉树的通用性质来计算,而不需要考虑它是否为“完全二叉树”(完全二叉树的条件主要用于确定树的形态,但在节点度数关系上,所有二叉树遵循相同的公式)。
计算过程:
1. 定义变量:
·设
为总节点数,已知
。
·设
为叶子节点(度为 0)的个数。
·设
为度为 1 的节点个数。
·设
为度为 2 的节点个数。
2. 利用二叉树的两个基本性质:
·性质 1(节点总数):
·性质 2(边数关系): 在任何树中,边数等于节点总数减 1。在二叉树中,边是由度为 1 和度为 2 的节点发出的,即:
3. 推导
和
的关系:将性质 1 代入性质 2:
消去两边的
:
得出:
(即叶子节点数总是比度为 2 的节点数多 1 个)。
4. 结合完全二叉树的特有性质:在完全二叉树中,度为 1 的节点
只有两种可能:0 个或 1 个。 我们将
代入总数公式: 
5. 确定结果:
·如果
:
·如果
:
(无整数解,舍去)
结论:
这棵二叉树中,叶子节点共有 501 个。
快速简便方法:
对于完全二叉树,如果总节点数
是奇数,则叶子节点数
。 计算:
。
原创不易,希望对你有帮助
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