红黑树 -- 平衡二叉树

本文介绍了平衡二叉搜索树的概念及其重要性,包括AVL树的特点与平衡因子的定义。探讨了不同形态的二叉树及如何通过旋转操作将不平衡二叉树转化为平衡状态。

  平衡二叉搜索树(Self-balancing binary search tree)又被称为AVL树(有别于AVL算法),且具有以下性质:它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。平衡二叉树的常用实现方法有红黑树、AVL、替罪羊树、Treap、伸展树等。

二叉树

  二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构,如下图:
在这里插入图片描述
  二叉树有五种基本形态:

  • 二叉树可以是空集
  • 根节点可以有空的左右子树
  • 根节点只有一个左子树
  • 根节点只有一个右子树
  • 根节点可以有左右子树

如下图:
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为什么需要平衡二叉树?

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  为了避免上图这种情况的发生,我们希望可以有一种算法,将我们的不平衡的二叉树排序树转化为平衡二叉排序树。这样就可以让我们的二叉排序树结构实现最优化。

平衡因子

  该节点左子树的高度 - 该节点右子树的高度,即左右子树高度之差。

平衡二叉树旋转实现详解

 LL 型

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 LR 型

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 RR 型

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 RL 型

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 情况一:

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 情况二:

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 情况三:

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 情况四:

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 情况五:

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 情况六:

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 情况七:

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 情况八:

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  上图情况一,情况二,情况四的由于刚画,忘记了吧区别的子节点区分出来,画一次是真的麻烦,希望大家见谅,不过没有标出来,相信大家也能看出来,小编谢谢各位读者的谅解了。

  综上分析,二叉树转换成平衡二叉树的所有情况都给大家罗列出来了,图形画的着实难受,希望能帮到大家,如有疑问请留言!!!

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