1066. Root of AVL Tree (25)

1066. Root of AVL Tree (25)
 
 

  
  

   
   

    
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    代码长度限制
   
   
   
   

    
    16000 B
    
    

   
   
  
  
  
  

   
   

    
    判题程序
   
   
   
   

    
    Standard
   
   
  
  
  
  

   
   作者
  
  
  
  

   
   CHEN, Yue
   
   

  
  
 
 
 
 

  
  
An AVL tree is a self-balancing binary search tree. In an AVL tree, the heights of the two child subtrees of any node differ by at most one; if at any time they differ by more than one, rebalancing is done to restore this property. Figures 1-4 illustrate the rotation rules.
  
  
   
       
   
   
  
  
  
  

  
  
   
       
   
   
  
  
  
  
Now given a sequence of insertions, you are supposed to tell the root of the resulting AVL tree.
  
  

  
  
Input Specification:
  
  
Each input file contains one test case. For each case, the first line contains a positive integer N (<=20) which is the total number of keys to be inserted. Then N distinct integer keys are given in the next line. All the numbers in a line are separated by a space.
  
  
Output Specification:
  
  
For each test case, print ythe root of the resulting AVL tree in one line.
  
  Sample Input 1:
  
  
5 88 70 61 96 120
  
  Sample Output 1:
  
  
70
  
  Sample Input 2:
  
  
7 88 70 61 96 120 90 65
  
  Sample Output 2:
  
  
88
  
  
数据结构听到AVL就头大，根本不知道这么做的意义；这次看着博文和别人AC的代码写了这个。以前很喜欢用链表的；但是现在有点不喜欢，比如地址空间会很大的。然后就用int带代替指针；整个数组化。AVL左旋右旋，旋来旋去就那几行代码。重点的是那个有回溯的那段。还有各种细节；
  
  
代码中有详细的注释。顺便（PS：我通过tag动态化，直接就弄成看似一种旋转的了）
  
  
有四种种情况可能导致二叉查找树不平衡，分别为：
（1）LL：插入一个新节点到根节点的左子树（Left）的左子树（Left），导致根节点的平衡因子由1变为2
（2）RR：插入一个新节点到根节点的右子树（Right）的右子树（Right），导致根节点的平衡因子由-1变为-2
（3）LR：插入一个新节点到根节点的左子树（Left）的右子树（Right），导致根节点的平衡因子由1变为2
（4）RL：插入一个新节点到根节点的右子树（Right）的左子树（Left），导致根节点的平衡因子由-1变为-2
针对四种种情况可能导致的不平衡，可以通过旋转使之变平衡。有两种基本的旋转：
（1）左旋转：将根节点旋转到（根节点的）右孩子的左孩子位置
（2）右旋转：将根节点旋转到（根节点的）左孩子的右孩子位置
  
  
联动AVL  http://dongxicheng.org/structure/avl/
 
 

评测结果
 
 
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题目
语言
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用户
8月13日
 21:56
答案正确
25
1066
C++
 (g++ 4.7.2)
1
308
datrilla
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#include <iostream>   
#include<vector> 
using namespace std;
struct List
{
  int value;
  int left_right;
  int l0_r1[2]; 
};
int Height(vector<List>*AVLtree, int node,int tag)/*如果node的child【左tag=0】【右tag=1】不存在那么返回高度-1 */
{                                                 /*如果node存在，那么必然返回对应结点child的|left-right|>=0*/
  int child = (*AVLtree)[node].l0_r1[tag];      /*PS:本来一直样例不行，原来是存在时错误返回node前一轮的了*/
  if (child == -1)return -1;
  else return (*AVLtree)[child].left_right;
}
int returnmax(int a, int b)/*对于root返回他的左右结点高度最高的*/
{
  if (a > b)return a; 
  else return b;
}
int rotate(vector<List>*AVLtree,int tag,int Root,int child)/*tag=0,左旋:带入的child为Root的右。[1-tag]→;[tag]←*/
{                                                          /*tag=1,右旋：带入的child为Root的左。[1-tag]←;[tag]→*/
  (*AVLtree)[Root].l0_r1[1-tag] = (*AVLtree)[child].l0_r1[tag];
  (*AVLtree)[child].l0_r1[tag] = Root;
  (*AVLtree)[Root].left_right = returnmax(Height(AVLtree, Root, tag), Height(AVLtree, Root, 1-tag))+1;
  (*AVLtree)[child].left_right = returnmax(Height(AVLtree, child, tag), Height(AVLtree, child, 1 - tag))+1; 
  return child; /*旋转以后Root和Child身份互换了，并且稳定，需要更新此时他们的高度，一遍回溯的时候由其他Root使用*/
} 
int insertnew(vector<List>*AVLtree, int Root,int N)
{ 
  int tag;
  int child;
  if (Root == N)     
    return Root; /*只有一个结点，显然这个结点就是Root【PS第一次的Root，在主函数有初始化为最开始的N-1】*/
  else
  {
    if ((*AVLtree)[N].value < (*AVLtree)[Root].value)/*本来已经存在结点，这里用来判断是往左走tag=0，或者往右走tag=1*/
       tag = 0;
    else tag = 1;
    if ((*AVLtree)[Root].l0_r1[tag] != -1)/*如果此次走的Root的该方向还有下个结点，DFS走下去；否则截止*/
    {
      child = (*AVLtree)[Root].l0_r1[tag] = insertnew(AVLtree, (*AVLtree)[Root].l0_r1[tag], N); 
      /*这里出来以后的child为新数往当前Root走的方向稳定后的【左tag=0】【右tag=1】结点*/
      if (Height(AVLtree, Root, tag) - Height(AVLtree, Root, 1 - tag) == 2)
      { 
        if (
        (   (*AVLtree)[N].value<(*AVLtree)[Root].value &&(*AVLtree)[N].value<(*AVLtree)[child].value  )||
        (  (*AVLtree)[N].value>=(*AVLtree)[Root].value && (*AVLtree)[N].value>=(*AVLtree)[child].value)
        )
        {
         Root=rotate(AVLtree,1-tag, Root, child); 
       }/*R  L  如果新放入的在这个child和root的同一边左左（右右），那么只要一次对应左（右）旋*/ 
        else   
         { 
         child = rotate(AVLtree,tag, child, (*AVLtree)[child].l0_r1[1-tag]);
         Root = rotate(AVLtree,1-tag, Root, child);/**/
         }/*LR RL  否则在Root左，child右；左旋后右旋；在Root右，在child左，右旋后左旋*/
      } 
    }
    else child=(*AVLtree)[Root].l0_r1[tag] = N;  /*这里是截止的，即新进的位置*/ 
  }  
  (*AVLtree)[Root].left_right = returnmax(Height(AVLtree, Root, tag), Height(AVLtree, Root, 1 - tag)) + 1;
  return Root;
}
int main()
{
  int N,Root;
  cin >> N;  
  vector<List>AVLtree(N);
  Root = N - 1;
  while (N--)
  {
    cin >> AVLtree[N].value;
    AVLtree[N].left_right = 0;
    AVLtree[N].l0_r1[0] = AVLtree[N].l0_r1[1] = -1;
    Root = insertnew(&AVLtree, Root, N); 
  }
  cout<< AVLtree[Root].value << endl;
    system("pause");
  return 0;
}