平衡二叉樹

1、概念

平衡二叉樹又稱AVL樹,是一種特殊的二叉排序樹。其左右子樹都是平衡二叉樹,且左右子樹高度之差的絕對值不超過1。一句話表述為:以樹中所有結(jié)點為根的左右子樹的高度之差的絕對值不超過1。為了判斷一棵二叉排序樹是否是平衡二叉樹,引進(jìn)了平衡因子的概念。平衡隱私是針對樹中的結(jié)點來說的,一個結(jié)點的平衡因子為其左子樹的高度減去右子樹高度的差,對于平衡二叉樹,樹中的所有結(jié)點的平衡因子的取值只能是-1,0,1三個值。

2、平衡二叉樹的建立

建立平衡二叉樹的過程和建立二叉排序樹的過程基本一樣,都是將關(guān)鍵字逐個插入空樹中的過程。所不同的是,在建立平衡二叉樹的過程中,每插入一個新的關(guān)鍵字都要進(jìn)行檢查,看是否新關(guān)鍵字的插入會使得原平衡二叉樹失去平衡,即樹中出現(xiàn)平衡因子絕對值大于1的結(jié)點。如果失去平衡則需要進(jìn)行平衡調(diào)整。

3、平衡調(diào)整

假定向平衡二叉樹中插入一個新結(jié)點后破壞了平衡二叉樹的平衡性,首先要找出插入新結(jié)點后失去平衡的最小子樹,然后再調(diào)整這個子樹,使之成為平衡子樹。值得注意的是,當(dāng)失去平衡的最小子樹碑調(diào)整為平衡子樹后,無需調(diào)整原有其他所有不平衡子樹,整個二叉排序樹就會成為一棵平衡二叉樹。所謂失去平衡的最小子樹是以距離插入結(jié)點最近,且平衡因子絕對值大于1的結(jié)點作為根的子樹。平衡調(diào)整有4種情況,分別為LL型,RR型,LR型和RL型。

4、一個例子

以關(guān)鍵字序列{16,3,7,11,9,26,18,14,15}構(gòu)造一棵AVL樹。
(1)先插入16,再插入3,再插入7,至此得到下圖:


(2)可以看到此時這棵樹已經(jīng)不平衡了,所以需要對此調(diào)整。此時失去平衡的最小子樹根結(jié)點為16,進(jìn)行平衡調(diào)整,將7作為根結(jié)點,3和16分別作為其左右孩子,這樣仍能保持跟大于左小于右的特性,這里進(jìn)行的是LR調(diào)整。


(3)再插入下一個結(jié)點11,插入結(jié)點9,得到下圖:


(4)可以看到此時這棵樹已經(jīng)不平衡了,所以需要對此調(diào)整。此處失去平衡的最小子樹根結(jié)點為16,這里進(jìn)行LL調(diào)整,結(jié)果如下:


(5)繼續(xù)插入26,得到:


(6)可以看到此時這棵樹已經(jīng)不平衡了,所以需要對此調(diào)整。此時失去平衡的最小子樹根結(jié)點為7,調(diào)整如下,這里進(jìn)行的是RR調(diào)整。


(7)然后插入18,同樣得到一顆不平衡的樹:


(8)因此需要對其進(jìn)行調(diào)整,此時進(jìn)行的是RL調(diào)整


(9)然后插入14、15,得到圖如下:


(10)分析上圖的不平衡,再進(jìn)行LR調(diào)整,得到下圖。


(11)至此,得到了本文最開始的高度平衡的二叉樹,也即AVL樹。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 229,460評論 6 538
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,067評論 3 423
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 177,467評論 0 382
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 63,468評論 1 316
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 72,184評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,582評論 1 325
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,616評論 3 444
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,794評論 0 289
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 49,343評論 1 335
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 41,096評論 3 356
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 43,291評論 1 371
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,863評論 5 362
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 44,513評論 3 348
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,941評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,190評論 1 291
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 52,026評論 3 396
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 48,253評論 2 375

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容