什么是平衡二叉树(AVL) (4)

代码实现:

//RL型,先右旋转,再左旋转
//返回:新父节点
Tree RL_rotate(Tree node){
    LL_rotate(node->rchild);
    return RR_rotate(node);
}

补充

上述四种插入方式的代码实现的辅助代码如下:

//更新当前深度
void update_depth(Tree node){
    if (node==NULL){
        return;
    }else{
        int depth_Lchild=get_balance(node->lchild); //左孩子深度
        int depth_Rchild=get_balance(node->rchild); //右孩子深度
        node->depth=max(depth_Lchild,depth_Rchild)+1;
    }
}

//获取当前结点的深度
int get_balance(Tree node){
    if (node==NULL){
         return 0;
    }
    return node->depth;
}

//返回当前平衡因子
int is_balance(Tree node){
    if (node==NULL){
         return 0;
    }else{
         return get_balance(node->lchild)-get_balance(node->rchild); 
    }
}
6.5 小总结

在所有的不平衡情况中,都是按照先 寻找最小不平衡树,然后 寻找所属的不平衡类别,再 根据 4 种类别进行固定化程序的操作

LL , LR ,RR ,RL其实已经为我们提供了最后哪个结点作为新的根指明了方向。如 LR 型最后的根结点为原来的根的左孩子的右孩子,RL 型最后的根结点为原来的根的右孩子的左孩子。只要记住这四种情况,可以很快地推导出所有的情况。

维护平衡二叉树,最麻烦的地方在于平衡因子的维护。建议读者们根据小吴提供的图片和动图,自己动手画一遍,这样可以更加感性的理解操作。

7. AVL树的四种删除节点方式

AVL 树和二叉查找树的删除操作情况一致,都分为四种情况:

(1)删除叶子节点
(2)删除的节点只有左子树
(3)删除的节点只有右子树
(4)删除的节点既有左子树又有右子树

只不过 AVL 树在删除节点后需要重新检查平衡性并修正,同时,删除操作与插入操作后的平衡修正区别在于,插入操作后只需要对插入栈中的弹出的第一个非平衡节点进行修正,而删除操作需要修正栈中的所有非平衡节点。

删除操作的大致步骤如下:

以前三种情况为基础尝试删除节点,并将访问节点入栈。

如果尝试删除成功,则依次检查栈顶节点的平衡状态,遇到非平衡节点,即进行旋转平衡,直到栈空。

如果尝试删除失败,证明是第四种情况。这时先找到被删除节点的右子树最小节点并删除它,将访问节点继续入栈。

再依次检查栈顶节点的平衡状态和修正直到栈空。

对于删除操作造成的非平衡状态的修正,可以这样理解:对左或者右子树的删除操作相当于对右或者左子树的插入操作,然后再对应上插入的四种情况选择相应的旋转就好了。

总结

AVL 的旋转问题看似复杂,但实际上如果你亲自用笔纸操作一下还是很好理解的。

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