11.平衡二叉树

  • 题目描述

输入一棵二叉树,判断该二叉树是否是平衡二叉树。

  • 思路

由题意可知,左右子树的高度差的绝对值小于等于1
    1.从下向上遍历(剪枝)
    2.如果左子树不平衡,那么整棵树不平衡
    3.如果右子树不平衡,那么整棵树不平衡
    4.如果左右子树高度差的绝对值>1,那么整棵树不平衡

  • 代码
public class Solution {
    public boolean IsBalanced_Solution(TreeNode root) {
        int ans=getDepth(root);
        return ans!=-1 ? true : false;
    }
    /*判断深度
    由题意可知,左右子树的高度差的绝对值小于等于1
    1.从下向上遍历(剪枝)
    2.如果左子树不平衡,那么整棵树不平衡
    3.如果右子树不平衡,那么整棵树不平衡
    4.如果左右子树高度差的绝对值>1,那么整棵树不平衡
    */
    private int getDepth(TreeNode root){
        //根节点为空,深度为0
        if(root == null)
            return 0;
        //递归,一直到最后一个右节点,相当于从底向上遍历
        int left=getDepth(root.left);
        //剪枝条件
        if(left == -1)
            return -1;
        int right=getDepth(root.right);
        if(right == -1)
            return -1;
        return Math.abs(left-right) > 1 ? -1 : 1 + Math.max(left,right);
    }
}

 

平衡二叉树(如AVL树、红黑树等)是一类特殊的二叉搜索树,它们的关键特性包括: 1. **高度平衡**:在平衡二叉树中,任何一个节点的两个子树的高度差最多为1。这种平衡使得查找、插入和删除操作的时间复杂度保持在O(log n)左右,其中n是树中节点的数量。 2. **旋转操作**:为了维持平衡,当插入或删除一个节点可能导致不平衡时,平衡二叉树通过旋转操作(左旋或右旋)来调整结构。比如,在AVL树中,如果某个节点的左子树比右子树高两层,就需要进行一次右旋操作。 3. **递归定义**:平衡二叉树通常采用递归的方式来描述其结构。例如,AVL树的定义是所有节点满足两个条件:左子树的高度减去1小于等于右子树的高度,以及右子树的高度减去1也小于等于左子树的高度。 4. **自平衡**:这意味着在任何时刻,无论从哪个节点开始向下遍历,左子树和右子树的高度之差都是有限的。这保证了即使大量插入或删除操作后,仍然能保持较好的性能。 5. **查找、插入和删除的稳定性**:虽然平衡二叉树的操作需要维护平衡,但这些操作的平均时间复杂度是恒定的,因此在大规模数据下仍能提供高效的服务。 6. **插入和删除后的更新**:当对一棵平衡二叉树进行修改后,通常会触发一系列的旋转操作来重新调整树的结构,并使其恢复到平衡状态。 相关问题: 1. 平衡二叉树如何处理插入和删除节点后可能的不平衡情况? 2. 描述一下AVL树和红黑树的主要区别是什么? 3. 平衡二叉树与普通的二叉搜索树相比,有何优势?
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