第 6 题
将森林转换为对应的二叉树,若在二叉树中,结点 u 是结点 v 的父结点的父结点,则在原来的森林中, u 和 v 可 能 具 有 的 关 系 是 ( ) 。
I. 父子关系
Ⅱ.兄弟关系
Ⅲ.u 的父结点与 v 的父结点是兄弟关系
A. 只有Ⅱ
B. I 和 Ⅱ
C. I 和 Ⅲ
D. I 、Ⅱ 和 Ⅲ
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正确答案:B
森林与二叉树的 转换规则 为“左孩子右兄弟”。在最后生成的二叉树中,父子关系在对应森林关系中可能是兄弟关系或原本就是父子关系。情形 I:若结点 V 是结点 u 的第二个孩子结点,在转换时,结点 V 就变成结点 u 第一个孩子的右孩子,符合要求。 情形 II:结点 u 和 V 是兄弟结点的关系,但二者之中还有一个兄弟结点 k, 则转换后,结点 V 就变为结点 k 的右孩子,而结点 k 则是结点 u 的右孩子,符合要求。
情形 III: 若结点 u 的父结点与 v 的父结点是兄弟关系,则转换后,结点 u 和 v 分别在两者最左父结点的两棵子树中,不可能出现在同 一条路径中。
【逆向法】由题意可知 u 是 v 的父结点的父结点,如下图所示有 4 种情况:
根据树与二叉树的转换规则,将这 4 种情况转换成树种结点的关系。(1) 在原来的树中 u 是 v 的父结点的父结点;(2) 在树中 u 是 v 的父结点;(3) 在树中 u 是 v 的父结点的兄弟;(4) 在树中 u 与 v 是兄弟关系。由此可知 I 和 II 正确。