平衡二叉树(Balanced Binary Tree)

本文介绍了AVL树(平衡二叉树)的概念及其特点,强调了保持树平衡的重要性。详细阐述了四种可能导致平衡破坏的情况及对应的旋转调整方法:LL旋转、LR旋转、RR旋转和RL旋转。此外,还讲解了平衡二叉树的查找效率,并讨论了删除节点时如何保证树的平衡性,包括叶子节点、单子节点和双子节点删除的处理策略。欢迎留言讨论。

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平衡二叉树又称 AVL树,主要的特点有:

1.任意节点的左、右子树均为AVL数。

2.根节点的左、右子树的高度差的绝对值不大于1。

要求左右子树的高度差为1,是尽量保持树的平衡使其被检索的速度达到 log n(二分查找)

int Deep_hightest(Tree root)
{
    if (!root) return 0;
    int l = Deep_hightest(root->left);
    int r = Deep_hightest(root->right);
    return (l > r ? l : r) + 1;
}

想要保证一个树是平衡的,那么我们再插入的时候就要进行检测和调整,保证树的平衡。

树的平衡被破坏有四种情况:

1.被破坏的节点的左子树的左子树(该节点为空)被加入了一个节点,此时这个节点的左右高度差的绝对值如果等于2,那这个节点的平衡就被破坏了。需要将最下面的被破坏的节点进行左左旋转。

2.节点的左子树的右子树破坏了该节点(LR旋转)

3.节点的右子树的右子树破坏了该节点的平衡(RR旋转)

4.节点的右子树的左子树破坏了该节点的平衡(RL旋转)

平衡二叉树的插入与调整

LL旋转:

将被破坏的节点用其坐子树代替,变为其左子树的右子树(平衡树将比节点小的数放在左子树,比节点大的数放在右子树)

LR旋转:

更具平衡二叉树平衡条件,比节点小的数放在节点的左子树,比节点

Status InsertBST(BSTree &T,ElemType e); //实现树的节点的插入 Status PreOrderTraverse(BSTree T); //实现树的递归前序遍历 Status InOrderTraverse(BSTree T); //实现树的递归中序遍历 Status PostOrderTraverse(BSTree T); //实现树的递归后序遍历 Status AllOrderTraverse(BSTree T); //实现三种递归遍历的打印 Status NonPreOrder(BSTree T,Stack S); //实现树的非递归前序遍历 Status NonInOder(BSTree T,Stack S); //实现树的非递归中序遍历 Status NonPostOrder(BSTree T,Stack S); //实现树的非递归后序遍历 Status NonAllOrder(BSTree T,Stack S); //实现三种非递归遍历的打印 Status LevelTraverse(BSTree T,Queue Q); //实现二叉树的层次遍历 Status PostsSearch(BSTree T,ElemType e);//实现二叉树中给定关键字的查找 Status SwapSubtree(BSTree T); //实现结点左右子树的交换 int TreeDepth(BSTree T); //实现二叉树深度的求值 int TotalNodeNum(BSTree T); //实现二叉树总结点数的求值 int LeafNodeNum(BSTree T); //实现二叉树叶子结点数的求值 Status DeleteBST(BSTree &T,ElemType e); //实现树的节点的删除 int TreeHeight(BSTree T); //实现树的高度的求值 int Max(int a,int b); //实现两个数中求最大值 Position MinElemSearch(BSTree T); //实现最小元素的查找 BSTree LeftRotate(BSTree g); //实现二叉树一次右旋转操作 BSTree RightRotate(BSTree g); //实现二叉树一次左旋转操作 BSTree L_RRotate(BSTree g); //实现一次先左旋转再右旋转操作 BSTree R_LRotate(BSTree g); //实现一次先右旋转再左旋转操作 Status CreatStack(Stack &S); //实现栈的建立 Status CreatQueue(Queue &Q); //实现队列的建立
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