第6章證明題 答案

2021-05-18 10:48:43 字數 1932 閱讀 1668

1、試證明:一棵非空的滿m叉樹上葉子結點數n0和非葉子結點數n之間滿足以下關係:n0 =(m - 1)*n + 1

證明:設分支總數為b,結點總數為m。

因為在滿m叉樹上,只存在度為m和度為0的結點,

所以,b = m*n

m=n0 + n

又因為除了根結點外,每個結點有唯一的分支與之對應。

所以,m = b + 1 = m*n + 1

即有,n0 + n = m*n + 1

也即,n0 =(m - 1)*n +1

證畢。總結:

1. 除了根結點外,每個結點有唯一的分支與之對應;

2. 滿m叉樹上,只存在度為m和度為0的結點。

2、證明題

設結點u和結點v是樹中的兩個結點,且在對該樹的先序遍歷序列中u在v之前,而在其後序遍歷序列中u在v之後,試證明結點u是結點v的祖先。

證明:用反證法證明本題:

假設u結點不是v結點的祖先結點,並設該樹為bt,其根結點為r結點。則u結點不在從r結點到v結點的路徑上。

分兩種情況討論:

1.若u結點是結點v的子樹上的結點,則,在bt的先序遍歷序列中,子樹上的所有結點都在v結點之後,即u結點在v結點之後出現,故與原題條件矛盾,所以u結點不能是v的子樹上的結點。

2.若u結點不是結點v的子樹上的結點,即u結點不為v結點的子孫結點,可設從r結點到v結點的路徑序列為:r,r1,r2,…,rk,v

即,r,r1,r2,…,rk是從r結點到v結點的路徑上的結點,都是v結點的祖先結點。

則,u結點只能在以r ,r1,r2,…,rk為根的,且不包含v結點作為子孫結點的子樹中。

對r,r1,r2,…,rk中的任意乙個結點x,

若v結點在x結點的子樹xi上,u結點在x結點的子樹xj上,其中i若u結點在x結點的子樹xi上,v結點在x結點的子樹xj上,其中i所以,u結點不能是r,r1,r2,…,rk以外的結點,只能是r,r1,r2,…,rk中的某個結點,即u結點是v結點的祖先結點。證畢。

要點:1. 先序遍歷和後序思想;

2. 結點的層次關係;

2. 證明思路清晰。

3、證明題

設結點u和結點v是樹中的兩個結點,且結點u是結點v的祖先。試證明在對該樹的先序遍歷序列中u在v之前,而在其後序遍歷序列中u在v之後。

證明:樹的先序遍歷演算法:先訪問樹的根結點,然後依次先序遍歷根的每棵子樹。

樹的後序遍歷演算法:先依次後序遍歷根的每棵子樹,然後訪問樹的根結點。

因為結點u是結點v的祖先,則以結點u為根的子樹必包括結點v,v是u的子樹。

根據樹的先序遍歷演算法,當遍歷到以結點u為根的子樹時,第乙個遍歷的結點為u,v必然在u的後面,即對該樹的先序遍歷序列中u在v之前。

根據樹的後序遍歷演算法,當遍歷到以結點u為根的子樹時,最後乙個遍歷的結點為u,v必然在u的前面,即對該樹的後序遍歷序列中u在v之後。

故命題得證。

要點:1、說明樹的先序遍歷演算法、後序遍歷演算法。

2、論證樹的先序遍歷序列中u在v之前。

3、論證樹的後序遍歷序列中u在v之後。

4、證明題

設一棵度為k的非空樹上的葉子結點數為n0,度為i的結點數為ni(1≤i≤k),試證明以下關係成立。

kn0 = 1 + ∑(i-1)* ni

i =1

證明:設分支總數為b,結點總數為n。

根據題意,有

b= n1 + 2*n2 + … +k*nk

n= n0 + n1 + n2 + … +nk

又因為除了根結點外,每個結點有唯一的分支與之對應。

所以,n = b + 1

即有,n0 + n1 + n2 + … +nk = n1 + 2*n2 + … +k*nk + 1

也即,k

n0 = 1 + ∑(i-1) * ni

i =1

證畢。要點:1. 除了根結點外,每個結點有唯一的分支與之對應;

2. 結點總數 = 分支總數+1。

第6章答案

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