关于完全二叉树的子节点序号

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/08 23:42:24
完全二叉树中编号为i的结点,其左子节点编号为2i,这个结论怎么证明或推导啊?实际验证倒是完全通过,但是如果有个具体证明就更清楚了,谢谢。

可以这样证明吧:

约定根节点所在的层数为1,根节点编号为1。

下面先证明
(1)完全二叉树中任何一层最左的节点编号n,则其左子树为2n,右子树为2n+1.
显然,每个节点的编号N = 按层遍历位于该节点前面的节点数目+1.
对于第L层的最左节点,在它之前的节点即为第1层到第L-1层的所有节点,共
2^0+2^1+...+2^(L-2) = 2^(L-1)-1个(注意第i层共有2^(i-1)个节点)。
则第L层最左节点编号为2^(L-1),其左子树为第L+1层的最左节点,故编号为2^L。这样,(1)被证明了。

下面证明
(2)完全二叉树中任一节点编号n,则其左子树为2n,右子树为2n+1.
任取一节点N,其编号为n。设N所在的这一层L的最左节点为M,编号为m。
显然,L层中位于N左边的节点数为n-m个。N的左子树NL位于第L+1层,由于是完全二叉树,第L+1层中位于NL之前的节点数为2(n-m).由(1)可知第L+1层的最左节点编号为2m,那么NL的编号为2m+2(n-m)=2n.