1 完全二叉树
完全二叉树是由 满二叉树 而引出来的。对于深度为K的,有n个结点的二叉树,当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应时称之为完全二叉树。
如下就是完全二叉树
12 3
4 5 6 7
如下就是完全二叉树
12 3
4 5
如下不是完全二叉树
12 3
4 5 7
2 分析
判断一颗二叉树是不是完全二叉树,我们用层遍历数(这里需要用到队列)
1)如果根节点为NULL, 返回false,不是的话,我们queue把根节点push到里面去,然后在放到queue大小不为空的循环里面,进行queue.front()操作得到节点。
2)如果节点的左叶子是空,右叶子节点不是空,直接返回false。
3)如果节点的左叶子不是空,右叶子节点不是空,我们分别把左右叶子节点压去queue,同时pop出最前面的元素。
4)如果遇到一个结点,左叶子不为空,右叶子为空;或者左右叶子都为空;则该节点之后的队列中的结点都为叶子节点;该树才是完全二叉树,否则就不是完全二叉树
3 代码实现
#include <iostream>
#include <queue>using namespace std;typedef struct Tree
{int value;struct Tree* left;struct Tree* right;Tree(int value):value(value), left(NULL), right(NULL){}
} Tree;bool isCompleteTree(Tree* node)
{if (node == NULL)return false;queue<Tree *> queue;queue.push(node);while (!queue.empty()){Tree *pNode = queue.front();//左叶子是空,右叶子节点不是空if (pNode->left == NULL && pNode->right != NULL)return false;//左叶子不是是空,右叶子节点不是空if (pNode->left != NULL && pNode->right != NULL){queue.pop();queue.push(pNode->left);queue.push(pNode->right);}//左叶子不为空,右叶子为空;或者左右叶子都为空;则该节点之后的队列中的结点都为叶子节点;该树才是完全二叉树,否则就不是完全二叉树if ((pNode->left == NULL && pNode->right == NULL) || (pNode->left != NULL && pNode->right == NULL)){if (pNode->left != NULL && pNode->right == NULL){queue.push(pNode->left);}queue.pop();while (!queue.empty()){Tree* node = queue.front();if (node->left == NULL && node->right == NULL){queue.pop();}else{std::cout << "false...." << std::endl;return false;} }return true;}}return true;
}int main()
{Tree node1(1);Tree node2(2);Tree node3(3);Tree node4(4);Tree node5(5);Tree node6(6);Tree node7(7);node1.left = &node2;node1.right = &node3;node2.left = &node4;node2.right = &node5;node3.left = &node6;node3.right = &node7;std::string res = "";res = (isCompleteTree(&node1) == 1) ? "true" : "false";std::cout << "Tree isFullTree is " << res << std::endl;return 0;
}
4 运行结果
Tree isFullTree is true
5 总结
完全二叉树如果遇到一个结点,左叶子不为空,右叶子为空;或者左右叶子都为空;则该节点之后的队列中的结点都为叶子节点;该树才是完全二叉树,否则就不是完全二叉树
完全二叉树还有这个性质,比如这个树有n个节点,那么这个树的有左右孩子节点的父节点有n / 2个,如果我们堆顶是从下标0开始的,那么n / 2个数就对于于下标0~ (n / 2 - 1),而且如果当前节点是下标i的话(有左右子节点情况),那么它的左孩子节点的下标是2*i + 1,右孩子节点下标是2 * i + 2, 如果我们堆顶是从下标1开始的,那么n / 2个数就对于于下标0~ (n / 2),而且如果当前节点是下标i的话(有左右子节点情况),那么它的左孩子节点的下标是2*i ,右孩子节点下标是2 * i + 1,