2013湖北省数据理论高级

1、设一棵二叉树的结点结构为 (LLINK,INFO,RLINK),ROOT为指向该二叉树根结点的指针,p和q分别为指向该二叉树中任意两个结点的指针,试编写一算法ANCESTOR(ROOT,p,q,r),该算法找到p和q的最近共同祖先结点r。

2、证明由二叉树的中序序列和后序序列,也可以唯一确定一棵二叉树。

当n=1时,只有一个根结点,由中序序列和后序序列可以确定这棵二叉树。

设当n=m-1时结论成立,现证明当n=m时结论成立。

设中序序列为S1,S2, ,Sm,后序序列是P1,P2, ,Pm。因后序序列最后一个元素Pm是根,则在中序序列中可找到与Pm相等的结点(设二叉树中各结点互不相同)Si(1≤i≤m),因中序序列是由中序遍历而得,所以Si是根结点,S1,S2, ,Si-1是左子树的中序序列,而Si+1,Si+2, ,Sm是右子树的中序序列。

若i=1,则S1是根,这时二叉树的左子树为空,右子树的结点数是m-1,则{S2,S3, ,Sm}和{P1,P2, ,Pm-1}可以唯一确定右子树,从而也确定了二叉树。

若i=m,则Sm是根,这时二叉树的右子树为空,左子树的结点数是m-1,则{S1,S2, ,Sm-1}和{P1,P2, ,Pm-1}唯一确定左子树,从而也确定了二叉树。

最后,当1<i<m时,Si把中序序列分成{S1,S2, ,Si-1}和{Si+1,Si+2, ,Sm}。由于后序遍历是“左子树—右子树—根结点”,所以{P1,P2, ,Pi-1}和{Pi,Pi+1, Pm-1}是二叉树的左子树和右子树的后序遍历序列。因而由{S1,S2, ,Si-1}和{P1,P2, ,Pi-1} 可唯一确定二叉树的左子树,由{Si+1,Si+2, ,Sm}和

{Pi,Pi+1, ,Pm-1}可唯一确定二叉树的右子树。

3、设T是一棵满二叉树,编写一个将T的先序遍历序列转换为后序遍历序列的递归算法。

4、证明由二叉树的中序序列和后序序列,也可以唯一确定一棵二叉树。

当n=1时,只有一个根结点,由中序序列和后序序列可以确定这棵二叉树。

设当n=m-1时结论成立,现证明当n=m时结论成立。

设中序序列为S1,S2, ,Sm,后序序列是P1,P2, ,Pm。因后序序列最后一个元素Pm是根,则在中序序列中可找到与Pm相等的结点(设二叉树中各结点互不相同)Si(1≤i≤m),因中序序列是由中序遍历而得,所以Si是根结点,S1,S2, ,Si-1是左子树的中序序列,而Si+1,Si+2, ,Sm是右子树的中序序列。

若i=1,则S1是根,这时二叉树的左子树为空,右子树的结点数是m-1,则{S2,S3, ,Sm}和{P1,P2, ,Pm-1}可以唯一确定右子树,从而也确定了二叉树。

若i=m,则Sm是根,这时二叉树的右子树为空,左子树的结点数是m-1,则{S1,S2, ,Sm-1}和{P1,P2, ,Pm-1}唯一确定左子树,从而也确定了二叉树。

最后,当1<i<m时,Si把中序序列分成{S1,S2, ,Si-1}和{Si+1,Si+2, ,Sm}。由于后序遍历是“左子树—右子树—根结点”,所以{P1,P2, ,Pi-1}和{Pi,Pi+1, Pm-1}是二叉树的左子树和右子树的后序遍历序列。因而由{S1,S2, ,Si-1}和{P1,P2, ,Pi-1} 可唯一确定二叉树的左子树,由{Si+1,Si+2, ,Sm}和

{Pi,Pi+1, ,Pm-1}可唯一确定二叉树的右子树。

5、已知有向图G=(V,E),其中V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7},E={<V1,V2>,<V1,V3>,<V1,V4>,<V2,V5>,<V3,V5>,<V3,V6>,<V4,V6>,<V5,V7>,<V6,V7>} 写出G的拓扑排序的结果。

G拓扑排序的结果是:V1、V2、V4、V3、V5、V6、V7

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