定义:
左子节点<父节点<右子节点。
左子树与右子树的高度差(平衡因子)的绝对值最大为1
高度=深度=层数=一个意思
引起旋转的原因:
左子树与右子树的高度差的绝对值大于1
旋转的目的:
左旋引起:左子树高度+1,右子树高度-1
右旋引起:左子树高度-1,右子树高度+1
口诀:
左旋加左度,右旋加右度
左旋断左树,右旋断右树
简版:
谁旋加谁度,谁旋断谁树
解释:
左旋加左度:左旋会增加左子树的高度减少右子树的高度。
左旋断左树:左旋会断掉子节点与它的左子树的连接,并成为旋转后新子节点的右子树。
找出需要旋转的父节点和子节点:
需要旋转的父节点:左右子树高度差大于1。
需要旋转的子节点:需要旋转的父节点的子树高度交大的那支树的根节点。
步骤:
- 判断左右旋,确定旋转父子节点
- 旋转引起断开后,是否依然满足旋转条件。如果不满足,对断点处进行反向旋转,使之满足
- 进行旋转,并处理断点
实例
图中AVL树在ABCD四个点处插入新数据会引起旋转
- 实例1:在A点引起的旋转
图中蓝色节点为旋转节点,深蓝是父节点,浅蓝是子节点。图中所示为两次旋转,最终得到结果。
过程:首先判断需要左旋,旋转节点是3、7,因为左旋断左树,节点5断开后不满足继续旋转的条件,需要增加右树高度给未来的左旋打基础。故分析出先右旋再左旋。右旋断右树,节点5没有右树不用处理,然后左旋断左树,节点5的左树连接到左旋后的子节点上。
扩展:
从上面可以看出,AVL树为了保持平衡(平衡因子小于1),使用的旋转是比较耗时的。因此,我们引入了红黑树,不严格保持平衡,用红黑着色来约束路径长度。