平衡二叉樹

2021-10-16 17:21:56 字數 1149 閱讀 5965

平衡二叉樹

是一棵空二叉樹;

或者是具有下列性質的二叉排序樹:

(1)它的 左子樹 和 右子樹 都是 平衡二叉樹;

(2)左子樹 與 右子樹 的 高度之差 的 絕對值 不超過1。

結點的平衡因子(balance factor)定義為: 其 左子樹 與 右子樹 的高度之差:

結點的平衡因子 = 左子樹的高度 - 右子樹的高度

平衡二叉樹中任何乙個結點的平衡因子只能是-1、0或1

在平衡二叉樹中,插入或刪除乙個結點可能破壞二叉樹的平衡性,因此在插入或刪除時都要調整二叉樹,使之始終保持平衡狀態。

在一棵平衡二叉樹中插入乙個結點,如果插入後破壞了二叉樹的平衡性,則需要調整一棵最小不平衡子樹.

在保證排序特性的前提下,調整最小不平衡子樹中各結點的連線關係,達到新的平衡。

根據插入結點與最小不平衡子樹的根結點的位置關係,分為4種型別:ll、lr、rl 和 rr.

相應地有4種旋轉模式用於調整最小不平衡子樹,使之恢復平衡。

(1)ll型調整

當在b的左(l)孩子a 的左(l)子樹上插入結點時,因左子樹較高而失去平衡,b的平衡因子變為2,成為最小不平衡子樹。

進行ll型調整:

向右旋轉,選擇b的左孩子a作為調整後平衡子樹的根結點,將原a的右子樹作為b的左子樹.

(2)rr型調整

當在a的右(r)孩子b的右(r)子樹上插入結點時,因右子樹較高而失去平衡,a的平衡因子變為-2,成為最小不平衡子樹。

進行rr型調整:向左旋轉,選擇a的右孩子b作為調整後平衡子樹的根結點,將原b的左子樹作為a的右子樹.

(3)lr型調整

當在c的左(l)孩子a的右(r)子樹上插入結點時,因左子樹較高而失去平衡,c的平衡因子變為2,成為最小不平衡子樹。

進行lr型調整:

向右旋轉,選擇a的右孩子b作為調整後平衡子樹的根結點,a、c分別作為b的左、右孩子,原b的左子樹作為a的右子樹,原b的右子樹作為c的左子樹.

(4)rl型調整

當在a的右(r)孩子c的左(l)子樹上插入結點時,因右子樹較高而失去平衡,a的平衡因子變為-2,成為最小不平衡子樹。進行rl型調整:向左旋轉,選擇c的左孩子b作為調整後平衡子樹的根結點,a、c分別作為b的左、右孩子;原b的左子樹作為a的右子樹,原b的右子樹作為c的左子樹

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