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$\开始组$

有根平面树(即有根、无标记、无界节点度的有序树)和有序二叉树(即每个节点都有零个或两个后继节点的有根、未标记、平面树)的高度的渐近方差是多少?

已知有根平面树的渐近平均高度为$\sqrt{\pin}-\frac{1}{2}$(Knuth等人);二叉树的渐近平均高度为$2\sqrt{\pin}$(Flajolet&Odlyzko)。

关于两个树类之一的高度的渐近方差,有什么已知的吗?

我之所以问这两个树类,是因为它们是两个最突出的树类示例。
请注意二进制搜索树已知;然而,这是一类不同的树(它们是具有非均匀分布的二叉树)。

$\端组$
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  • $\开始组$ 所谓有序,你的意思是每个节点的子节点(子树)都是有序的,也就是说,你是指平面树,对吗?无论如何,分析组合数学我认为应该有一些相关的东西。 $\端组$ 评论 2014年2月3日2:31
  • $\开始组$ 对,刨树。我看了分析组合数学(我还能从哪里开始?),但我什么也没找到。令人惊讶的是,关于组合类参数方差的讨论很少。 $\端组$ 评论 2014年2月3日9:48
  • $\开始组$ 我不确定我是否理解所有的数学,但(在索引中查找“身高”)他们的命题VII.16(第537-538页)似乎适用。它给出了某些类别树木的高度分布的矩,这远远大于方差。另见第328页(在“高度概率分布”下)。 $\端组$ 评论 2014年2月3日11:11
  • $\开始组$ 啊,你说得对。我会调查的,谢谢。 $\端组$ 评论 2014年2月3日11:14

1答案1

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$\开始组$

多亏了ShreevatsaR的评论一下,我可以在弗拉乔莱特的书中找到正确的部分并找出例子。
命题VII.16指出,如果树族$F$的基本树构造器为$\phi$,特征方程$\phi(\tau)-\tau\phi'(\t au)=0$的根为$\tau$(注意书中有一个错误),那么大小为$n$的树的树高$\chi$的二阶矩满足$$E_{F_n}(\chi^2)\sim\frac{\pi^2}{3}\frac{2\phi'(\tau)^2}{\phi(\tau)\phi'(\tau)}n。$$让$B$表示二叉树族,让$P$表示平面树族。然后$\phi_B(u)=1+u^2$,$\phi_P(u)=(1-u)^{-1}$,$\tau_B=1$和$\tau_P=1/2$。所以$$E_{B_n}(chi^2)\sim\frac{4\pi^2}{3} n个\quad\text{和}\四边形E_{P_n}(\chi^2)\sim\frac{\pi^2}{3} n个,$$因此方差是渐近的$4\pi\left(\frac{\pi}{3}-1\right)n$(对于二叉树)和$\pi\left(\frac{\pi}{3}-1\right)n$(用于平面树)。

$\端组$

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