我的归纳证明中的错误在哪里?

时间:2018-11-13 21:08:04

标签: tree binary-tree proof induction

在考试中有人问我以下问题,它只是被标记为错误,没有其他标记。我去看了标记它的助教,他只能告诉我这是错的。我怀疑他没有时间向我解释。这令人担忧,因为我对理解归纳的理解一定不如我想象的那么好。任何帮助将不胜感激,因为这将不是我最后一次看到归纳法。

问题:

对于适当的二叉树,请证明e = i + 1,其中e是树中叶子(外部节点)的数量,而i是树中内部节点的数量。

我最大的证明:

基本案例: 树中有一个外部节点。

i = 0

e = i + 1 = 1

假设:e = i + 1

如果我们添加一个节点,则该节点(父节点)将成为内部节点,并且外部节点的数量保持不变。现在我们有e = i。 但是,要使该树成为适当的二叉树,我们必须再添加一个子树,以便e = i + 1。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

Wikipedia page所述,归纳证明包括基础案例和归纳步骤两个步骤。您从良好的基础案例开始。在我看来,您不清楚n在证明中的含义,因此也不清楚如何进行归纳步骤。

这里有两个通过命题归纳的证明,其中基本情况如您所述。 首先要弄清楚,让我们回顾一下适当的二叉树的定义,即一棵二叉树,其中每个内部节点恰好有两个孩子。

1。 n是内部节点数

要创建具有n+1个内部节点的树,我们必须采用具有n个内部节点的树,并更改内部节点的一些休假。 新的内部节点必须有两个子节点。这意味着新树比其创建的树具有更多的内部节点和更多的休假。由于属性(e=i+1用于初始树,因此它也适用(e+1=i+1+1)用于新树。

2。 n是一棵树的深度

让我们以深度为n+1的树(T)为例。它由一个根和两个子树组成。每棵子树的深度为<= n, 并同时保留两个属性(e_1=i_1+1, e_2=i_2+1)。因此,T中的外部节点数为e = e_1 + e_2。 T中的内部节点数为i = (i_1+1) + (i_2+1) + 1e = i + 1很容易理解。