排序树与平衡二叉树讲解---新手超级易懂 (3)

​  前面也说了,右左跟左右其实互为镜像,所以调整过程就反过来,先对节点”15“进行右旋,使得二叉树变成右右,之后再对”11“节点进行左旋,此时二叉树就调整完成,如下图,

排序树与平衡二叉树讲解---新手超级易懂

右右:

排序树与平衡二叉树讲解---新手超级易懂

  右右即为在原来平衡的二叉树上,在节点的右子树的右子树下,有新节点插入,导致节点的左右子树的高度差为2,如上即为”11“节点的右子树”13“,的左子树”15“,插入了节点”14“或”19“导致失衡。

  右右只需对节点进行一次左旋即可调整平衡,如下图,对”11“节点进行左旋。

​  平衡二叉树构建的过程,就是节点插入的过程,插入失衡情况就上面4种,算简单了,下面讲下平衡二叉树节点的删除,删除的情况会复杂一点,复杂的原因主要在于删除了节点之后要维系二叉树的平衡,但是删除二叉树节点总结起来就两个判断:①删除的是什么类型的节点?②删除了节点之后是否导致失衡?

  节点的类型有三种:1.叶子节点;2.只有左子树或只有右子树;3.既有左子树又有右子树。

​  针对这三种节点类型,再引入判断②,所以处理思路分别是:

(1)当删除的节点是叶子节点,则将节点删除,然后从父节点开始,判断是否失衡,如果没有失衡,则再判断父节点的父节点是否失衡,直到根节点,此时到根节点还发现没有失衡,则说此时树是平衡的;如果中间过程发现失衡,则判断属于哪种类型的失衡(左左,左右,右左,右右),然后进行调整。

(2)删除的节点只有左子树或只有右子树,这种情况其实就比删除叶子节点的步骤多一步,就是将节点删除,然后把仅有一支的左子树或右子树替代原有结点的位置,后面的步骤就一样了,从父节点开始,判断是否失衡,如果没有失衡,则再判断父节点的父节点是否失衡,直到根节点,如果中间过程发现失衡,则根据失衡的类型进行调整。

(3)删除的节点既有左子树又有右子树,这种情况又比上面这种多一步,就是中序遍历,找到待删除节点的前驱或者后驱都行,然后与待删除节点互换位置,然后把待删除的节点删掉,后面的步骤也是一样,判断是否失衡,然后根据失衡类型进行调整。

  最后总结一下,平衡二叉树是一棵高度平衡的二叉树,所以查询的时间复杂度是 O(logN) 。插入的话上面也说,失衡的情况有4种,左左,左右,右左,右右,即一旦插入新节点导致失衡需要调整,最多也只要旋转2次,所以,插入复杂度是 O(1) ,但是平衡二叉树也不是完美的,也有缺点,从上面删除处理思路中也可以看到,就是删除节点时有可能因为失衡,导致需要从删除节点的父节点开始,不断的回溯到根节点,如果这棵平衡二叉树很高的话,那中间就要判断很多个节点。所以后来也出现了综合性能比其更好的树—-红黑树,后面再讲。
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