AVL树
AVL树是最早发明的自平衡二叉搜索树之一,其名字来源于两位发明它的科学家G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis(来自苏联的科学家)。
AVL树的特点
AVL树中的每个节点都有一个平衡因子(Balance Factor),即左右子树高度之差。AVL树的特点如下:
- 每个节点的平衡因子只可能是 1、0、-1(绝对值 ≤ 1,如果超过 1,称之为“失衡“)
- 每个节点的左右子树高度差不超过1
- 搜索、添加、删除的时间复杂度是O(logn)
在AVL树中添加节点
假如我们对下面这棵AVL树中插入17。

那么插入后的结果因应该如下所示。


此时可以很明显的发现,节点14左右子树的高度差为-2了(绝对值大于1),也就是说节点14失衡了。此外,失衡的状态还在向上蔓延,节点18也失衡了,但节点10并没有失衡。而对于17的父节点16也没有失衡,事实上,新插入节点的父节点(只是父节点,不包括其他祖先节点)永远不可能失衡。这是因为在插入之前父节点16一定处于平衡状态,即使它的左子树不像图中一样为空,左子树的高度最大也只能为1,否则就失衡了

本文深入讲解AVL树的原理及特点,包括平衡因子的概念、添加节点导致失衡的原因及处理方式,以及通过左旋、右旋和双旋操作实现树的自平衡。
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