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平衡二叉搜索树(AVL)

平衡二叉搜索树(AVL)

作者: 北风第一支 | 来源:发表于2017-05-29 10:15 被阅读0次

从二叉搜索树BST中可以看出,如果一个数据在'很深'的节点处保存、对于搜索的开销就会很大,能不能调整一下树的结构,让查询所有的数据的时间差不多平衡。

平衡二叉树AVL解释: 这两人的 Adelson-Velsky 和 E.M. Landis的名字缩写,在他们发表的文章'An algorithm for the organization of information'提及该算法。

平衡二叉树要求对于每一个节点来说,它的左右子树的高度之差不能超过1,如果插入或者删除一个节点使得高度之差大于1,就要进行节点之间的旋转,将二叉树重新维持在一个平衡状态。这个方案很好的解决了二叉查找树退化成链表的问题,把插入,查找,删除的时间复杂度最好情况和最坏情况都维持在O(logN)。但是频繁旋转会使插入和删除牺牲掉O(logN)左右的时间,不过相对二叉树查询来说,时间上稳定了很多。

![2012082016003157.jpg](https://img.haomeiwen.com/i6236798/1883eca2403ca436.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

平衡二叉树实现的大部分过程和二叉查找树是一样的,区别就在于插入和删除之后要写一个旋转[算法]去维持平衡,维持平衡需要借助一个节点高度的属性。

AVL树的旋转规律

1. LL型

       平衡二叉树某一节点的左孩子的左子树上插入一个新的节点,使得该节点不再平衡。这时只需要把树向右旋转一次即可,如图所示,原A的左孩子B变为父结点,A变为其右孩子,而原B的右子树变为A的左子树,注意旋转之后Brh是A的左子树:(淡红色尾部为要添加子树的节点)

2. RR型

平衡二叉树某一节点的右孩子的右子树上插入一个新的节点,使得该节点不再平衡。这时只需要把树向左旋转一次即可,如图所示,原A右孩子B变为父结点,A变为其左孩子,而原B的左子树Blh将变为A的右子树:

3. LR型

平衡二叉树某一节点的左孩子的右子树上插入一个新的节点,使得该节点不再平衡。这时需要旋转两次,仅一次的旋转是不能够使二叉树再次平衡。如图所示,在B节点按照RR型向左旋转一次之后,二叉树在A节点仍然不能保持平衡,这时还需要再向右旋转一次:

4. RL型

平衡二叉树某一节点的右孩子的左子树上插入一个新的节点,使得该节点不再平衡。同样,这时需要旋转两次,旋转方向刚好同LR型相反:

java实现:http://blog.csdn.net/zxman660/article/details/7940190

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