二叉树的平衡判断(Java)

本文介绍了一种用于检查二叉树是否为平衡二叉树的算法。平衡二叉树的定义是任意节点的左右子树深度相差不超过1。通过递归计算每个节点的左右子树深度,并比较深度差来实现检查。

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问题描述:
如果某二叉树任意节点的左右子树的深度相差不能超过1,那么它就是一颗平衡二叉树。请事先未完成的checkBalance函数,判断给定的输入节点是否为平衡二叉树。
bool checkBalance(Node* root)

class TreeNode{
	int val;
	TreeNode left;
	TreeNode right;
	TreeNode(int val){
		this.val = val;
		left = null;
		right = null;
	}
	TreeNode(int val,TreeNode left,TreeNode right){
		this.val = val;
		this.left = left;
		this.right = right;
	}
}

public class Solution1 {
	
	boolean checkBalance(TreeNode root) {
		if(root == null)
			return true;
		
		int right = deep(root.right);
		int left = deep(root.left);
		if(right-left > 1 || left - right > 1)
			return false;
		
		return checkBalance(root.right) && checkBalance(root.left);
	}
	
	int deep(TreeNode root) {
		if(root == null)
			return 0;
		int deepRight = deep(root.right);
		int deepLeft = deep(root.left);
		return 1 + (deepRight>deepLeft?deepRight:deepLeft);
	}

	public static void main(String[] args) {
		
		TreeNode val_2 = new TreeNode(2);
		TreeNode val_4 = new TreeNode(4);
		TreeNode val_3 = new TreeNode(3,val_2,val_4);
		//TreeNode root = new TreeNode(5,val_3,null);
		TreeNode val_6 = new TreeNode(6);
		TreeNode root = new TreeNode(5,val_3,val_6);
		
		/*
		TreeNode val_5 = new TreeNode(5);
		TreeNode val_4 = new TreeNode(4,null,val_5);
		TreeNode val_2 = new TreeNode(2,null,val_4);
		TreeNode val_7 = new TreeNode(7);
		TreeNode val_6 = new TreeNode(6,null,val_7);
		TreeNode val_3 = new TreeNode(3,null,val_6);
		TreeNode root = new TreeNode(1,val_2,val_3);
		*/
		
		
		Solution1 so1 = new Solution1();
		System.out.println(so1.checkBalance(root));

	}

}


平衡二叉树平衡因子是指每个节点的左子树高度减去右子树高度的值。平衡因子可以用来判断一个节点是否平衡,如果平衡因子的绝对值大于1,则该节点不平衡。 在Java中实现平衡二叉树时,可以通过计算每个节点的平衡因子来判断是否需要进行平衡操作。当插入或删除节点后,如果某个节点的平衡因子超过了1或小于-1,就需要进行相应的平衡操作,以保持树的平衡性。 以下是一个示例代码,演示了如何计算平衡二叉树平衡因子: ```java class Node { int value; Node left; Node right; public Node(int value) { this.value = value; this.left = null; this.right = null; } } class AVLTree { Node root; // 计算节点的高度 private int height(Node node) { if (node == null) { return 0; } return Math.max(height(node.left), height(node.right)) + 1; } // 计算节点的平衡因子 private int balanceFactor(Node node) { if (node == null) { return 0; } return height(node.left) - height(node.right); } // 插入节点 public void insert(int value) { root = insertNode(root, value); } private Node insertNode(Node node, int value) { if (node == null) { return new Node(value); } if (value < node.value) { node.left = insertNode(node.left, value); } else if (value > node.value) { node.right = insertNode(node.right, value); } else { // 如果节点值已存在,则不进行插入操作 return node; } // 更新节点的平衡因子 int balance = balanceFactor(node); // 左子树不平衡 if (balance > 1) { if (value < node.left.value) { // 左-左情况,进行右旋转 return rightRotate(node); } else { // 左-右情况,先左旋转再右旋转 node.left = leftRotate(node.left); return rightRotate(node); } } // 右子树不平衡 if (balance < -1) { if (value > node.right.value) { // 右-右情况,进行左旋转 return leftRotate(node); } else { // 右-左情况,先右旋转再左旋转 node.right = rightRotate(node.right); return leftRotate(node); } } return node; } // 左旋转 private Node leftRotate(Node node) { Node newRoot = node.right; node.right = newRoot.left; newRoot.left = node; return newRoot; } // 右旋转 private Node rightRotate(Node node) { Node newRoot = node.left; node.left = newRoot.right; newRoot.right = node; return newRoot; } } public class Main { public static void main(String[] args) { AVLTree tree = new AVLTree(); tree.insert(10); tree.insert(20); tree.insert(30); tree.insert(40); tree.insert(50); } } ```
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