问答题 设T是具有n个内结点的扩充二叉树,I是它的内路径长度,E是它的外路径长度。(1)试利用归纳法证明E=I+2n,n≥0。(5分)(2)利用(1)的结果,试说明:成功查找的平均比较次数s与不成功查找的平均比较次数u之间的关系可用公式表示s=(1+1/n)u一1,n>=1。【清华大学1998四(10分)】
【正确答案】正确答案:(1)设n=1,则e+2*1=2(只有一个根结点时,有两个外部结点),公式成立。 设有n个结点时,公式成立,即 E n =I n +2n (1) 现在要证明,当有n+1个结点时公式成立。 增加一个内部结点,设路径长度为l,则 I n+1 =I n +l (2) 该内部结点,其实是从一个外部结点变来的,即这时相当于也增加了一个外部结点(原外部结点变成内部结点时,增加两个外部结点),则 E n+1 =E n +1+2 (3) 由(1)和(2),则(3)推导为 E n+1 =I n +2n+1+2=I n+1 -1+2n+1+2 =I n+1 +2(n+1) 故命题成立。 (2)成功查找的平均比较次数s=I/n不成功查找的平均比较次数u=(E,n)/(n+1)=(I+n)/n+1由以上二式,有s=(1+1/n)*u一1。
【答案解析】