第6章 树和二叉树 习题解答
一、下面是有关二叉树的叙述，请判断正误（每小题1分，共10分）
（ √ ）1. 若二叉树用二叉链表作存贮结构，则在n个结点的二叉树链表中只有n—1个非空指针域。 （ × ）2.二叉树中每个结点的两棵子树的高度差等于1。 （ √ ）3.二叉树中每个结点的两棵子树是有序的。
（ × ）4.二叉树中每个结点有两棵非空子树或有两棵空子树。
（ × ）5.二叉树中每个结点的关键字值大于其左非空子树（若存在的话）所有结点的关键字值，且小于
其右非空子树（若存在的话）所有结点的关键字值。 （应当是二叉排序树的特点）
（ × ）6.二叉树中所有结点个数是2k-1-1，其中k是树的深度。（应2i-1）
（ × ）7.二叉树中所有结点，如果不存在非空左子树，则不存在非空右子树。
（ × ）8.对于一棵非空二叉树，它的根结点作为第一层，则它的第i层上最多能有2i—1个结点。（应2i-1） （ √ ）9.用二叉链表法（link-rlink）存储包含n个结点的二叉树，结点的2n个指针区域中有n+1个为
空指针。
（正确。用二叉链表存储包含n个结点的二叉树，结点共有2n个链域。由于二叉树中，除根结点外，每一个结点有且仅有一个双亲，所以只有n-1个结点的链域存放指向非空子女结点的指针，还有n+1个空指针。）即有后继链接的指针仅n-1个。
（ √ ）10. 〖01年考研题〗具有12个结点的完全二叉树有5个度为2的结点。
最快方法：用叶子数＝[n/2]＝6，再求n2=n0-1=5
二、填空（每空1分，共15分）
1． 由３个结点所构成的二叉树有 5 种形态。
2. 【计算机研2000】 一棵深度为6的满二叉树有 n1+n2=0+ n2= n0-1=31 个分支结点和 26-1 =32 个叶子。
注：满二叉树没有度为1的结点，所以分支结点数就是二度结点数。
3． 一棵具有２５７个结点的完全二叉树，它的深度为 9 。 （ 注：用? log2(n) ?+1= ? 8.xx ?+1=9
4. 【全国专升本统考题】设一棵完全二叉树有700个结点，则共有 350 个叶子结点。
答：最快方法：用叶子数＝[n/2]＝350
5. 设一棵完全二叉树具有1000个结点，则此完全二叉树有 500 个叶子结点，有 499 个度为2的结点，有 1 个结点只有非空左子树，有 0 个结点只有非空右子树。
答：最快方法：用叶子数＝[n/2]＝500 ，n2=n0-1=499。 另外，最后一结点为2i属于左叶子，右叶子是空的，所以有1个非空左子树。完全二叉树的特点决定不可能有左空右不空的情况，所以非空右子树数＝0.
6. 【严题集6.7③】 一棵含有n个结点的k叉树，可能达到的最大深度为 n ，最小深度为 2 。 答：当k=1(单叉树)时应该最深，深度＝n（层）；当k=n-1（n-1叉树）时应该最浅，深度＝2（层），但不包括n=0或1时的特例情况。教材答案是“完全k叉树”，未定量。)
7. 【试题1】 二叉树的基本组成部分是：根（N）、左子树（L）和右子树（R）。因而二叉树的遍历次序有六种。最常用的是三种：前序法（即按N L R次序），后序法（即按 L R N 次序）和中序法（也称
1
对称序法，即按L N R次序）。这三种方法相互之间有关联。若已知一棵二叉树的前序序列是BEFCGDH，中序序列是FEBGCHD，则它的后序序列必是 F E G H D C B 。 解：法1：先由已知条件画图，再后序遍历得到结果；
法2：不画图也能快速得出后序序列，只要找到根的位置特征。由前序先确定root，由中序先确定左子树。例如，前序遍历BEFCGDH中，根结点在最前面，是B；则后序遍历中B一定在最后面。
法3：递归计算。如B在前序序列中第一，中序中在中间（可知左右子树上有哪些元素），则在后序中必为最后。如法对B的左右子树同样处理，则问题得解。
8.【全国专升本统考题】中序遍历的递归算法平均空间复杂度为 O(n) 。
答：即递归最大嵌套层数，即栈的占用单元数。精确值应为树的深度k+1，包括叶子的空域也递归了一次。
9. 【计算机研2001】 用5个权值{3, 2, 4, 5, 1}构造的哈夫曼（Huffman）树的带权路径长度是 33 。 解：先构造哈夫曼树，得到各叶子的路径长度之后便可求出WPL＝（4＋5＋3）×2＋（1＋2）×3=33 (15) (9) (6) （注：两个合并值先后不同会导致编码不同，即哈夫曼编码不唯一） 4 5 3 (3) （注：合并值应排在叶子值之后）
1 2
（注：原题为选择题：Ａ．32 Ｂ．33 Ｃ．34 Ｄ．15）
三、单项选择题（每小题1分，共11分）
（ C ）1． 不含任何结点的空树 。
（Ａ）是一棵树; （Ｂ）是一棵二叉树;
（Ｃ）是一棵树也是一棵二叉树; （Ｄ）既不是树也不是二叉树
答：以前的标答是B，因为那时树的定义是n≥1
（ C ）2．二叉树是非线性数据结构，所以 。
（Ａ）它不能用顺序存储结构存储; （Ｂ）它不能用链式存储结构存储;
（Ｃ）顺序存储结构和链式存储结构都能存储; （Ｄ）顺序存储结构和链式存储结构都不能使用
（ C ）3. 〖01年计算机研题〗 具有n(n>0)个结点的完全二叉树的深度为 。
(Ａ) ?log2(n)? (Ｂ) ? log2(n)? (Ｃ) ? log2(n) ?+1 (Ｄ) ?log2(n)+1?
注1：?x ?表示不小于x的最小整数；? x?表示不大于x的最大整数，它们与[ ]含义不同！ 注2：选（A）是错误的。例如当n为2的整数幂时就会少算一层。似乎? log2(n) +1?是对的？
（ A ）4．把一棵树转换为二叉树后，这棵二叉树的形态是 。
（Ａ）唯一的 （Ｂ）有多种
（Ｃ）有多种，但根结点都没有左孩子 （Ｄ）有多种，但根结点都没有右孩子
5. 【P11】 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述 ？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。
树是结点的有限集合，它A 根结点，记为T。其余的结点分成为m（m≥0）个 B
的集合T1，T2，…，Tm，每个集合又都是树，此时结点T称为Ti的父结点，Ti称为T的子结点（1≤i≤m）。一个结点的子结点个数为该结点的 C 。 供选择的答案
A： ①有0个或1个 ②有0个或多个 ③有且只有1个 ④有1个或1个以上
2
B: ①互不相交 ② 允许相交 ③ 允许叶结点相交 ④ 允许树枝结点相交 C： ①权 ② 维数 ③ 次数（或度） ④ 序 答案：ABC＝1，1，3
6. 【P13】 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述 ？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。
二叉树 A 。在完全的二叉树中，若一个结点没有 B ，则它必定是叶结点。每棵树都能惟一地转换成与它对应的二叉树。由树转换成的二叉树里，一个结点N的左子女是N在原树里对应结点的 C ，而N的右子女是它在原树里对应结点的 D 。 供选择的答案
A： ①是特殊的树 ②不是树的特殊形式 ③是两棵树的总称 ④有是只有二个根结点的树形结构 B: ①左子结点 ② 右子结点 ③ 左子结点或者没有右子结点 ④ 兄弟
C～D： ①最左子结点 ② 最右子结点 ③ 最邻近的右兄弟 ④ 最邻近的左兄弟 ⑤ 最左的兄弟 ⑥ 最右的兄弟
答案：A= B= C= D＝ 答案：ABCDE＝2，1，1，3
四、简答题（每小题4分，共20分）
1. 【严题集6.2①】一棵度为2的树与一棵二叉树有何区别？
答：度为2的树从形式上看与二叉树很相似，但它的子树是无序的，而二叉树是有序的。即，在一般树中若某结点只有一个孩子，就无需区分其左右次序，而在二叉树中即使是一个孩子也有左右之分。
2.〖01年计算机研题〗设如下图所示的二叉树B的存储结构为二叉链表，root为根指针，结点结构为：（lchild,data,rchild）。其中lchild，rchild分别为指向左右孩子的指针，
C的结点类型定义如下： data为字符型，root为根指针，试回答下列问题：
struct node 1. 对下列二叉树B，执行下列算法traversal(root)，试指出其输出结
{char data; 果；
struct node *lchild, rchild; 2. 假定二叉树B共有n个结点，试分析算法traversal(root)的时间复
}; 杂度。（共8分）
A C算法如下：
B D void traversal(struct node *root)
C F G {if (root) 二叉树B
E {printf(“%c”, root->data);
traversal(root->lchild); 解：这是“先根再左再根再右”，比前序遍历多打印各结点一次，输
printf(“%c”, root->data); 出结果为：A B C C E E B A D F F D G G
traversal(root->rchild); 特点：①每个结点肯定都会被打印两次；②但出现的顺序不同，其
} 规律是：凡是有左子树的结点，必间隔左子树的全部结点后再重复
} 出现；如A，B，D等结点。反之马上就会重复出现。如C，E，F，
G等结点。
时间复杂度以访问结点的次数为主，精确值为2*n，时间渐近度为O(n). 3. 〖01年计算机研题〗【严题集6.27③】给定二叉树的两种遍历序列，分别是：
前序遍历序列：D，A，C，E，B，H，F，G，I； 中序遍历序列：D，C，B，E，H，A，G，I，F， 试画出二叉树B，并简述由任意二叉树B的前序遍历序列和中序遍历序列求二叉树B的思想方法。
解：方法是：由前序先确定root，由中序可确定root的左、右子树。然后由其左子树的元素集合和右子树
3
的集合对应前序遍历序列中的元素集合，可继续确定root的左右孩子。将他们分别作为新的root，不断递归，则所有元素都将被唯一确定，问题得解。
D A C F E G B H I
4.【计算机研2000】给定如图所示二叉树T，请画出与其对应的中序线索二叉树。 解：要遵循中序遍历的轨迹来画出每个前驱和后继。 28 中序遍历序列：55 40 25 60 28 08 33 54 25 33 28 40 60 08 54 25 33 55 40 60 08 54 55
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五、阅读分析题（每题5分，共20分）
1. （P60 4-26）试写出如图所示的二叉树分别按先序、中序、后序遍历时得到的结点序列。
答：DLR：A B D F J G K C E H I L M LDR: B F J D G K A C H E L I M LRD：J F K G D B H L M I E C A
2. （P60 4-27）把如图所示的树转化成二叉树。
答：注意全部兄弟之间都要连线（包括度为2的兄弟）,并注意原有连线结点一律归入左子树，新添连线结点一律归入右子树。 A B
E C
K F H D L G I M J 3.【严题集6.17③】阅读下列算法，若有错，改正之。 BiTree InSucc(BiTree q){ //已知q是指向中序线索二叉树上某个结点的指针， 答：这是找结点后继的程序。 //本函数返回指向*q的后继的指针。 共有3处错误。 r=q->rchild; //应改为r=q； 注：当rtag＝1时说明内装后继指针，可if(!r->rtag) 直接返回，第一句无错。 4 while(!r->rtag)r=r->rchild; //应改为 当rtag＝0时说明内装右孩子指针，但孩while(!r->Ltag) r=r->Lchild; 子未必是后继，需要计算。中序遍历应当return r; //应改为return r->rchild； 先左再根再右，所以应当找左子树直到叶
4.【严题集6.21②】画出和下列二叉树相应的森林。
答：注意根右边的子树肯定是森林， 而孩子结点的右子树均为兄弟。
六、算法设计题（前5题中任选2题，第6题必做，每题8分，共24分）
1.【严题集6.42③】编写递归算法，计算二叉树中叶子结点的数目。
解：思路：输出叶子结点比较简单，用任何一种遍历递归算法，凡是左右指针均空者，则为叶子，将其打印出来。
法一：核心部分为：
DLR(liuyu *root) /*中序遍历 递归函数*/ {if(root!=NULL)
{if((root->lchild==NULL)&&(root->rchild==NULL)){sum++; printf(\ DLR(root->lchild); DLR(root->rchild); } return(0); }
法二：
int LeafCount_BiTree(Bitree T)//求二叉树中叶子结点的数目 {
if(!T) return 0; //空树没有叶子
else if(!T->lchild&&!T->rchild) return 1; //叶子结点
else return Leaf_Count(T->lchild)+Leaf_Count(T->rchild);//左子树的叶子数加 上右子树的叶子数 }//LeafCount_BiTree
注：上机时要先建树！例如实验二的方案一。 ① 打印叶子结点值（并求总数）
思路：先建树，再从遍历过程中打印结点值并统计。
步骤1 键盘输入序列12，8，17，11，16，2，13，9，21，4，构成一棵二叉排序树。叶子结点值应该是4，9, 13, 21, 总数应该是4.
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数据结构 第6章习题答案
