第六章习题
1．试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。 2．对题1所得各种形态的二叉树，分别写出前序、中序和后序遍历的序列。
3．已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，……，nk个度为k的结点，则该树中有多少个叶子结点并证明之。
4.假设一棵二叉树的先序序列为EBADCFHGIKJ，中序序列为ABCDEFGHIJK，请画出该二叉树。 5．已知二叉树有50个叶子结点，则该二叉树的总结点数至少应有多少个？ 6．给出满足下列条件的所有二叉树：
① 前序和后序相同 ② 中序和后序相同 ③ 前序和后序相同
7． n个结点的K叉树，若用具有k个child域的等长链结点存储树的一个结点，则空的Child域有多少个？ 8．画出与下列已知序列对应的树Ｔ：
树的先根次序访问序列为GFKDAIEBCHJ； 树的后根次序访问序列为DIAEKFCJHBG。
9．假设用于通讯的电文仅由8个字母组成，字母在电文中出现的频率分别为：
0.07，0.19，0.02，0.06，0.32，0.03，0.21，0.10 请为这8个字母设计哈夫曼编码。
10．已知二叉树采用二叉链表存放,要求返回二叉树T的后序序列中的第一个结点指针,是否可不用递归且不用栈来完成?请简述原因. 11. 画出和下列树对应的二叉树：
12．已知二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，计算二叉树中叶子结点的数目。
13．编写递归算法：对于二叉树中每一个元素值为x的结点，删去以它为根的子树，并释放相应的空间。
14．分别写函数完成：在先序线索二叉树T中，查找给定结点*p在先序序列中的后继。在后序线索二叉树T中，查找给定结点*p在后序序列中的前驱。
15．分别写出算法，实现在中序线索二叉树中查找给定结点*p在中序序列中的前驱与后继。 16．编写算法，对一棵以孩子-兄弟链表表示的树统计其叶子的个数。 17．对以孩子-兄弟链表表示的树编写计算树的深度的算法。
18．已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出后序遍历非递归的算法。 19．设二叉树按二叉链表存放，写算法判别一棵二叉树是否是一棵正则二叉树。正则二叉树是指：在二叉树中不存在子树个数为1的结点。
20．计算二叉树最大宽度的算法。二叉树的最大宽度是指：二叉树所有层中结点个数的最大值。 21．已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出先序遍历非递归形式的算法。 22. 证明：给定一棵二叉树的前序序列与中序序列，可唯一确定这棵二叉树； 给定一棵二叉树的后序序列与中序序列，可唯一确定这棵二叉树； 23. 二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，计算二叉树中叶子结点的数目。 24. 二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，将二叉树左右子树进行交换。
实习题
1. [问题描述] 建立一棵用二叉链表方式存储的二叉树，并对其进行遍历（先序、中序和后序），
打印输出遍历结果。 [基本要求] 从键盘接受输入先序序列，以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立）并对其进行遍历（先序、中序、后序），然后将遍历结果打印输出。要求采用递归和非递归两种方法实现。
[测试数据] ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符） 输出结果为： 先序：ABCDEGF
中序：CBEGDFA 后序：CGBFDBA
2．已知二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，要求实现二叉树的竖向显示（竖向显示就是二叉树的按层显示）。
3．如题1要求建立好二叉树，按凹入表形式打印二叉树结构，如下图所示。
2. 按凹入表形式打印树形结构，如下图所示。
第六章答案
6． 1分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。 【解答】
具有3个结点的树 具有3个结点的二叉树
6.3已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，……，nk个度为k的结点，则该树中有多少个叶子结点？
【解答】设树中结点总数为n,则n=n0 + n1 + …… + nk
树中分支数目为B,则B=n1 + 2n2 + 3n3 + …… + knk
因为除根结点外，每个结点均对应一个进入它的分支，所以有n= B + 1 即n0 + n1 + …… + nk = n1 + 2n2 + 3n3 + …… + knk + 1 由上式可得叶子结点数为：n0 = n2 + 2n3 + …… + (k-1)nk + 1
6.5已知二叉树有50个叶子结点，则该二叉树的总结点数至少应有多少个？ 【解答】n0表示叶子结点数，n2表示度为2的结点数，则n0 = n2+1
所以n2= n0 –1=49，当二叉树中没有度为1的结点时，总结点数n=n0+n2=99 6.6 试分别找出满足以下条件的所有二叉树:
(1) 前序序列与中序序列相同; (2) 中序序列与后序序列相同; (3) 前序序列与后序序列相同。 【解答】
(1) 前序与中序相同：空树或缺左子树的单支树； (2) 中序与后序相同：空树或缺右子树的单支树； (3) 前序与后序相同：空树或只有根结点的二叉树。
6.9 假设通讯的电文仅由8个字母组成，字母在电文中出现的频率分别为：
0.07，0.19，0.02，0.06，0.32，0.03，0.21，0.10 请为这8个字母设计哈夫曼编码。 【解答】
构造哈夫曼树如下：
哈夫曼编码为：
I1：11111 I5：1100
I2：11110 I6： 10
I3：1110 I7： 01 I4：1101 I8： 00
6.11画出如下图所示树对应的二叉树。
【解答】
6.15分别写出算法，实现在中序线索二叉树T中查找给定结点*p在中序序列中的前驱与后继。在先序线索二叉树T中，查找给定结点*p在先序序列中的后继。在后序线索二叉树T中，查找给定结点*p在后序序列中的前驱。
（1）找结点的中序前驱结点
BiTNode *InPre (BiTNode *p)
/*在中序线索二叉树中查找p的中序前驱结点，并用pre指针返回结果*/ { if (p->Ltag= =1) pre = p->LChild; /*直接利用线索*/ else
{/*在p的左子树中查找“最右下端”结点*/ for ( q=p->LChild; q->Rtag= =0; q=q->RChild); pre = q; }
return (pre); }
（2）找结点的中序后继结点
BiTNode *InSucc (BiTNode *p)
/*在中序线索二叉树中查找p的中序后继结点，并用succ指针返回结果*/ { if (p->Rtag= =1) succ = p->RChild; /*直接利用线索*/ else
{/*在p的右子树中查找“最左下端”结点*/ for ( q=p->RChild; q->Ltag= =0; q=q->LChild); succ= q; }
return (succ); }
(3) 找结点的先序后继结点
BiTNode *PreSucc (BiTNode *p)
/*在先序线索二叉树中查找p的先序后继结点，并用succ指针返回结果*/ { if (p->Ltag= =0) succ = p->LChild; else succ= p->RChild; return (succ); }
(4) 找结点的后序前驱结点
BiTNode *SuccPre (BiTNode *p)
/*在后序线索二叉树中查找p的后序前驱结点，并用pre指针返回结果*/ { if (p->Ltag= =1) pre = p->LChild; else pre= p->RChild; return (pre); }
6.21已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出先序遍历非递归形式的算法。 【解答】
Void PreOrder(BiTree root) /*先序遍历二叉树的非递归算法*/ {
InitStack(&S); p=root;
while(p!=NULL || !IsEmpty(S) ) { if(p!=NULL) {
Visit(p->data); push(&S,p); p=p->Lchild;
}
else {
Pop(&S,&p); p=p->RChild; } } }
6.24已知二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，将二叉树左右子树进行交换。 【解答】 算法(一)
Void exchange ( BiTree root )
{
p=root;
if ( p->LChild != NULL || p->RChild != NULL )
{
temp = p->LChild;
p->LChild = p->RChild;
p->RChild = temp; exchange ( p->LChild ); exchange ( p->RChild ); } } 算法(二)
Void exchange ( BiTree root )
{
p=root;
if ( p->LChild != NULL || p->RChild != NULL )
{
exchange ( p->LChild ); exchange ( p->RChild ); temp = p->LChild;
p->LChild = p->RChild;
p->RChild = temp; } }
第六章 习题解析
1．试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。 2．对题1所得各种形态的二叉树，分别写出前序、中序和后序遍历的序列。
3．已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，……，nk个度为k的结点，则该树中有多少个叶子结点？ [提示]：参考 P.116 性质3 ∵ n=n0 + n1 + …… + nk
B=n1 + 2n2 + 3n3 + …… + knk n= B + 1
∴ n0 + n1 + …… + nk = n1 + 2n2 + 3n3 + …… + knk + 1 ∴ n0 = n2 + 2n3 + …… + (k-1)nk + 1
4.假设一棵二叉树的先序序列为EBADCFHGIKJ，中序序列为ABCDEFGHIJK，请画出该二叉树。 [提示]：参考 P.148
6． 已知二叉树有50个叶子结点，则该二叉树的总结点数至少应有多
少个？
[提示]： [方法1]
（1）一个叶子结点，总结点数至多有多少个？
结论：可压缩一度结点。
（2）满二叉树或完全二叉树具有最少的一度结点
（3）可能的最大满二叉树是几层？有多少叶结点？如何增补？
25<50<26
可能的最大满二叉树是6层 有 25 = 32个叶结点
假设将其中x个变为2度结点后，总叶结点数目为50 则：2x + (32 – x) = 50 得：x = 18
此时总结点数目= ( 26 – 1) + 18×2
[方法2]
假设完全二叉树的最大非叶结点编号为m， 则最大叶结点编号为2m+1, (2m+1)-m=50 m=49
总结点数目=2m+1=99
[方法3]
由性质3：n0=n2+1 即：50=n2+1 所以：n2=49
令n1=0得：n= n0 + n2=99
7． 给出满足下列条件的所有二叉树：
a) 前序和中序相同 b) 中序和后序相同 c) 前序和后序相同 [提示]：去异存同。
a) D L R 与L D R 的相同点：D R，如果无 L，则完全相同, 如果无 LR，…。
b) L D R 与L R D 的相同点：L D，如果无 R，则完全相同。 c) D L R 与L R D 的相同点：D，如果无 L R，则完全相同。 （如果去D，则为空树）
7． n个结点的K叉树，若用具有k个child域的等长链结点存储树的一个结点，则空的Child域有多少个？ [提示]：参考 P.119
8．画出与下列已知序列对应的树Ｔ：
树的先根次序访问序列为GFKDAIEBCHJ； 树的后根次序访问序列为DIAEKFCJHBG。 [提示]：
（1）先画出对应的二叉树
（2）树的后根序列与对应二叉树的中序序列相同
9．假设用于通讯的电文仅由8个字母组成，字母在电文中出现的频率分别为：
0.07，0.19，0.02，0.06，0.32，0.03，0.21，0.10 （1）请为这8个字母设计哈夫曼编码， （2）求平均编码长度。
10．已知二叉树采用二叉链表存放,要求返回二叉树T的后序序列中的第一个结点的指针,是否可不用递归且不用栈来完成?请简述原因. [提示]：无右子的“左下端” 11. 画出和下列树对应的二叉树：
12．已知二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，计算二叉树中叶子结点的数目。
13．编写递归算法：对于二叉树中每一个元素值为x的结点，删去以它为根的子树，并释放相应的空间。 [提示]：
[方法1]：（1）按先序查找；（2）超前查看子结点（3）按后序释放； void DelSubTree(BiTree *bt, DataType x) {
if ( *bt != NULL && (*bt) ->data==x ) { FreeTree(*bt); *bt =NULL; }
else DelTree( *bt, x)
void DelTree(BiTree bt, DataType x) { if ( bt )
{ if (bt->LChild && bt->LChild->data==x)
{ FreeTree(bt->LChild); bt->LChild=NULL; }
if (bt->RChild && bt->RChild->data==x)
{ FreeTree(bt->RChild);
bt->RChild=NULL; }
DelTree(bt->LChild, x); DelTree(bt->RChild, x); } }
[方法2]：（1）先序查找；（2）直接查看当前根结点（3）用指针参数； [方法3]：（1）先序查找；（2）直接查看当前根结点
（3）通过函数值，返回删除后结果；
（参示例程序）
14．分别写函数完成：在先序线索二叉树T中，查找给定结点*p在先序序列中的后继。在后序线索二叉树T中，查找给定结点*p在后序序列中的前驱。 [提示]：
（1）先查看线索，无线索时用下面规律：
（2）结点*p在先序序列中的后继为其左子或右子； （3）结点*p在后序序列中的前驱也是其左子或右子。
15．分别写出算法，实现在中序线索二叉树中查找给定结点*p在中序序列中的前驱与后继。（参例题）
16．编写算法，对一棵以孩子-兄弟链表表示的树统计其叶子的个数。 [提示]：
（1）可将孩子-兄弟链表划分为根、首子树、兄弟树，递归处理。 （2）可利用返回值，或全局变量。
17．对以孩子-兄弟链表表示的树编写计算树的深度的算法。
18．已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出后序遍历非递归的算法。 （参课本）
19．设二叉树按二叉链表存放，写算法判别一棵二叉树是否是一棵正则二叉树。正则二叉树是指：在二叉树中不存在子树个数为1的结点。 [提示]：可利用任何递归、非递归遍历算法。
20．计算二叉树最大宽度的算法。二叉树的最大宽度是指：二叉树所有层中结点个数的最大值。
21．已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出先序遍历非递归形式的算法。
22. 证明：给定一棵二叉树的前序序列与中序序列，可唯一确定这棵二叉树；
给定一棵二叉树的后序序列与中序序列，可唯一确定这棵二叉树； 23. 二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法将二叉树左右子树进行交换。
实习题
1. [问题描述] 建立一棵用二叉链表方式存储的二叉树，并对其进行遍历（先序、中序和后序），打印输出遍历结果。
[基本要求] 从键盘接受输入先序序列，以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立）并对其进行遍历（先序、中序、后序），然后将遍历结果打印输出。要求采用递归和非递归两种方法实现。
[测试数据] ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符） 输出结果为： 先序：ABCDEGF 中序：CBEGDFA 后序：CGBFDBA
2．已知二叉树按照二叉链表方式存储，编写算法，要求实现二叉树的竖
向显示（竖向显示就是二叉树的按层显示）。 [提示]：
（1）参习题6.20，实现逐层遍历
（2）队中保存每个结点的打印位置，其左、右子的距离
3．如题1要求建立好二叉树，按凹入表形式打印二叉树结构，如图6.34所示。
图6.34
4．按凹入表形式打印树形结构，如图6.35所示。 [提示]：参P.129例，用先根遍历。
