AVL树的Java实现

时间: 2023-04-04 19:02:40 浏览: 96
AVL树是一种自平衡二叉搜索树,它可以保证在插入或删除节点时,树的高度始终保持在 O(log n) 的级别。在Java中,可以使用Node类来实现AVL树,其中包含节点的值、左右子节点和平衡因子等信息。在插入或删除节点时,需要对树进行旋转操作,以保持平衡。具体实现可以参考Java标准库中的TreeMap类。
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用Java写程序:实现用AVL树存储身份信息类,同时AVL树的值是字符串身份证号码

好的,下面是用Java实现AVL树存储身份信息类的示例代码: ```java public class IdentityInfo { private String name; private String idNumber; public IdentityInfo(String name, String idNumber) { this.name = name; this.idNumber = idNumber; } public String getName() { return name; } public String getIdNumber() { return idNumber; } } public class AVLTreeNode { private IdentityInfo identityInfo; private AVLTreeNode left; private AVLTreeNode right; private int height; public AVLTreeNode(IdentityInfo identityInfo) { this.identityInfo = identityInfo; this.left = null; this.right = null; this.height = 1; } public IdentityInfo getIdentityInfo() { return identityInfo; } public AVLTreeNode getLeft() { return left; } public void setLeft(AVLTreeNode left) { this.left = left; } public AVLTreeNode getRight() { return right; } public void setRight(AVLTreeNode right) { this.right = right; } public int getHeight() { return height; } public void setHeight(int height) { this.height = height; } } public class AVLTree { private AVLTreeNode root; public AVLTree() { this.root = null; } private int getHeight(AVLTreeNode node) { if (node == null) { return 0; } return node.getHeight(); } private int getBalanceFactor(AVLTreeNode node) { if (node == null) { return 0; } return getHeight(node.getLeft()) - getHeight(node.getRight()); } private AVLTreeNode rotateLeft(AVLTreeNode node) { AVLTreeNode rightNode = node.getRight(); AVLTreeNode leftRightNode = rightNode.getLeft(); rightNode.setLeft(node); node.setRight(leftRightNode); node.setHeight(Math.max(getHeight(node.getLeft()), getHeight(node.getRight())) + 1); rightNode.setHeight(Math.max(getHeight(rightNode.getLeft()), getHeight(rightNode.getRight())) + 1); return rightNode; } private AVLTreeNode rotateRight(AVLTreeNode node) { AVLTreeNode leftNode = node.getLeft(); AVLTreeNode rightLeftNode = leftNode.getRight(); leftNode.setRight(node); node.setLeft(rightLeftNode); node.setHeight(Math.max(getHeight(node.getLeft()), getHeight(node.getRight())) + 1); leftNode.setHeight(Math.max(getHeight(leftNode.getLeft()), getHeight(leftNode.getRight())) + 1); return leftNode; } public void insert(IdentityInfo identityInfo) { this.root = insert(this.root, identityInfo); } private AVLTreeNode insert(AVLTreeNode node, IdentityInfo identityInfo) { if (node == null) { return new AVLTreeNode(identityInfo); } if (identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getIdentityInfo().getIdNumber()) < 0) { node.setLeft(insert(node.getLeft(), identityInfo)); } else if (identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getIdentityInfo().getIdNumber()) > 0) { node.setRight(insert(node.getRight(), identityInfo)); } else { return node; } node.setHeight(Math.max(getHeight(node.getLeft()), getHeight(node.getRight())) + 1); int balanceFactor = getBalanceFactor(node); if (balanceFactor > 1 && identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getLeft().getIdentityInfo().getIdNumber()) < 0) { return rotateRight(node); } if (balanceFactor < -1 && identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getRight().getIdentityInfo().getIdNumber()) > 0) { return rotateLeft(node); } if (balanceFactor > 1 && identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getLeft().getIdentityInfo().getIdNumber()) > 0) { node.setLeft(rotateLeft(node.getLeft())); return rotateRight(node); } if (balanceFactor < -1 && identityInfo.getIdNumber().compareTo(node.getRight().getIdentityInfo().getIdNumber()) < 0) { node.setRight(rotateRight(node.getRight())); return rotateLeft(node); } return node; } public IdentityInfo search(String idNumber) { AVLTreeNode node = search(this.root, idNumber); if (node == null) { return null; } return node.getIdentityInfo(); } private AVLTreeNode search(AVLTreeNode node, String idNumber) { if (node == null || node.getIdentityInfo().getIdNumber().equals(idNumber)) { return node; } if (idNumber.compareTo(node.getIdentityInfo().getIdNumber()) < 0) { return search(node.getLeft(), idNumber); } else { return search(node.getRight(), idNumber); } } } ``` 在这个示例代码中,`IdentityInfo`类表示身份信息,包含`name`和`idNumber`字段。`AVLTreeNode`类表示AVL树中的节点,包含`identityInfo`、`left`、`right`和`height`字段。`AVLTree`类表示AVL树,包含`root`字段和`insert()`、`search()`等方法来操作AVL树。在`insert()`方法中,我们使用字符串身份证号码来比较节点大小,从而将新的身份信息插入到AVL树中。在`search()`方法中,我们也使用字符串身份证号码来搜索身份信息。

平衡二叉树 java实现

平衡二叉树的Java实现可以通过定义一个`TreeNode`类来表示树的节点,并在该类中实现插入、删除和查找等操作。下面是一个简单的平衡二叉树的Java实现示例: ```java class TreeNode { int val; int height; TreeNode left; TreeNode right; TreeNode(int val) { this.val = val; 1; } } class AVLTree { private TreeNode root; private int getHeight(TreeNode node) if (node == null) { return 0; } return node.height; } private int getBalanceFactor(TreeNode node) { if (node == null) { return 0; } return getHeight(node.left) - getHeight(node.right); } private TreeNode rotateLeft(TreeNode node) { TreeNode newRoot = node.right; node.right = newRoot.left; newRoot.left = node; node.height = Math.max(getHeight(node.left), getHeight(node.right)) + 1; newRoot.height = Math.max(getHeight(newRoot.left), getHeight(newRoot.right)) + 1; return newRoot; } private TreeNode rotateRight(TreeNode node) { TreeNode newRoot = node.left; node.left = newRoot.right; newRoot.right = node; node.height = Math.max(getHeight(node.left), getHeight(node.right)) + 1; newRoot.height = Math.max(getHeight(newRoot.left), getHeight(newRoot.right)) + 1; return newRoot; } public void insert(int val) { root = insertNode(root, val); } private TreeNode insertNode(TreeNode node, int val) { if (node == null) { return new TreeNode(val); } if (val < node.val) { node.left = insertNode(node.left, val); } else if (val > node.val) { node.right = insertNode(node.right, val); } else { return node; } node.height = Math.max(getHeight(node.left), getHeight(node.right)) + 1; int balanceFactor = getBalanceFactor(node); if (balanceFactor > 1 && val < node.left.val) { return rotateRight(node); } if (balanceFactor < -1 && val > node.right.val) { return rotateLeft(node); } if (balanceFactor > 1 && val > node.left.val) { node.left = rotateLeft(node.left); return rotateRight(node); } if (balanceFactor < -1 && val < node.right.val) { node.right = rotateRight(node.right); return rotateLeft(node); } return node; } public void delete(int val) { root = deleteNode(root, val); } private TreeNode deleteNode(TreeNode node, int val) { if (node == null) { return null; } if (val < node.val) { node.left = deleteNode(node.left, val); } else if (val > node.val) { node.right = deleteNode(node.right, val); } else { if (node.left == null || node.right == null) { node = (node.left != null) ? node.left : node.right; } else { TreeNode minNode = findMinNode(node.right); node.val = minNode.val; node.right = deleteNode(node.right, minNode.val); } } if (node == null) { return null; } node.height = Math.max(getHeight(node.left), getHeight(node.right)) + 1; int balanceFactor = getBalanceFactor(node); if (balanceFactor > 1 && getBalanceFactor(node.left) >= 0) { return rotateRight(node); } if (balanceFactor > 1 && getBalanceFactor(node.left) < 0) { node.left = rotateLeft(node.left); return rotateRight(node); } if (balanceFactor < -1 && getBalanceFactor(node.right) <= 0) { return rotateLeft(node); } if (balanceFactor < -1 && getBalanceFactor(node.right) > 0) { node.right = rotateRight(node.right); return rotateLeft(node); } return node; } private TreeNode findMinNode(TreeNode node) { while (node.left != null) { node = node.left; } return node; } public boolean search(int val) { return searchNode(root, val); } private boolean searchNode(TreeNode node, int val) { if (node == null) { return false; } if (val < node.val) { return searchNode(node.left, val); } else if (val > node.val) { return searchNode(node.right, val); } else { return true; } } } ``` 使用示例: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { AVLTree tree = new AVLTree(); tree.insert(10); tree.insert(20); tree.insert(30); tree.insert(40); tree.insert(50); tree.insert(25); System.out.println("Search 30: " + tree.search(30)); // 输出:true System.out.println("Search 35: " + tree.search(35)); // 输出:false tree.delete(30); System.out.println("Search 30: " + tree.search(30)); // 输出:false } } ```

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