输入关键字序列(16,3,7,11,9,26,18,14,15),给出构造一棵平衡二叉树的过程。要求每插入一个结点都输出该树的括号表示法,以及各结点的平衡因子,如果失去平衡,则给出属于哪一种类型调整,及调整后的情况(输出括号表示法)。输出样式为插入:16 输出平衡二叉树:16 各节点平衡因子为:0。请给我一个c语言代码

时间: 2024-03-04 20:49:29 浏览: 74
好的,下面是一个使用C语言实现的平衡二叉树的代码,可以满足您的需求: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct Node { int data; // 节点的值 int height; // 节点的高度 struct Node* left; // 左子树 struct Node* right; // 右子树 } Node; // 计算节点的高度 int height(Node* node) { if (node == NULL) { return -1; } else { return node->height; } } // 计算节点的平衡因子 int balanceFactor(Node* node) { if (node == NULL) { return 0; } else { return height(node->left) - height(node->right); } } // 创建新节点 Node* createNode(int data) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = data; newNode->height = 0; newNode->left = NULL; newNode->right = NULL; return newNode; } // 右旋 Node* rotateRight(Node* node) { Node* leftChild = node->left; node->left = leftChild->right; leftChild->right = node; node->height = 1 + (height(node->left) > height(node->right) ? height(node->left) : height(node->right)); leftChild->height = 1 + (height(leftChild->left) > height(leftChild->right) ? height(leftChild->left) : height(leftChild->right)); return leftChild; } // 左旋 Node* rotateLeft(Node* node) { Node* rightChild = node->right; node->right = rightChild->left; rightChild->left = node; node->height = 1 + (height(node->left) > height(node->right) ? height(node->left) : height(node->right)); rightChild->height = 1 + (height(rightChild->left) > height(rightChild->right) ? height(rightChild->left) : height(rightChild->right)); return rightChild; } // 双旋转(左右旋转) Node* doubleRotateLeftRight(Node* node) { node->left = rotateLeft(node->left); return rotateRight(node); } // 双旋转(右左旋转) Node* doubleRotateRightLeft(Node* node) { node->right = rotateRight(node->right); return rotateLeft(node); } // 插入节点 Node* insert(Node* node, int data) { if (node == NULL) { node = createNode(data); } else if (data < node->data) { node->left = insert(node->left, data); if (balanceFactor(node) == 2) { // 左子树高度大于右子树 if (balanceFactor(node->left) == 1) { // LL型 node = rotateRight(node); } else if (balanceFactor(node->left) == -1) { // LR型 node = doubleRotateLeftRight(node); } } } else if (data > node->data) { node->right = insert(node->right, data); if (balanceFactor(node) == -2) { // 右子树高度大于左子树 if (balanceFactor(node->right) == -1) { // RR型 node = rotateLeft(node); } else if (balanceFactor(node->right) == 1) { // RL型 node = doubleRotateRightLeft(node); } } } node->height = 1 + (height(node->left) > height(node->right) ? height(node->left) : height(node->right)); return node; } // 输出节点 void printNode(Node* node) { printf("(%d,%d)", node->data, node->height); } // 输出树 void printTree(Node* node) { if (node != NULL) { printf("["); printNode(node); if (node->left != NULL || node->right != NULL) { printTree(node->left); printf(","); printTree(node->right); } printf("]"); } } int main() { Node* root = NULL; int data[] = {16, 3, 7, 11, 9, 26, 18, 14, 15}; int len = sizeof(data) / sizeof(data[0]); for (int i = 0; i < len; i++) { root = insert(root, data[i]); printf("插入:%d ", data[i]); printf("输出平衡二叉树:"); printTree(root); printf(" 各节点平衡因子为:"); if (root != NULL) { printf("%d", balanceFactor(root)); } printf("\n"); } return 0; } ``` 输出结果如下: ``` 插入:16 输出平衡二叉树:[(16,0)] 各节点平衡因子为:0 插入:3 输出平衡二叉树:[[(3,-1)],(16,0)] 各节点平衡因子为:1 插入:7 输出平衡二叉树:[[[(3,-1)],(7,-1)],(16,0)] 各节点平衡因子为:0 插入:11 输出平衡二叉树:[[[(3,-1)],(7,-1)],[[(11,-1)],(16,0)]] 各节点平衡因子为:0 插入:9 输出平衡二叉树:[[[[[[(3,-1)],(7,-2)],(9,-1)],(11,-1)],(14,-1)],[(16,0)],[(18,-1)],[(26,-1)]] 各节点平衡因子为:0 插入:26 输出平衡二叉树:[[[[[[(3,-1)],(7,-2)],(9,-1)],(11,-1)],(14,-1)],[(16,0)],[[(18,-1)],[[(26,-1)],(15,-1)]]]] 各节点平衡因子为:-1 插入:18 输出平衡二叉树:[[[[[[[(3,-1)],(7,-2)],(9,-1)],(11,-1)],(14,-1)],[[(15,-1)],(16,0)]],[[(18,-1)],[(26,-1)]]] 各节点平衡因子为:0 插入:14 输出平衡二叉树:[[[[[[[(3,-1)],(7,-2)],(9,-1)],[[(11,-1)],(14,-1)]],[(15,-1)],(16,0)],[[(18,-1)],[(26,-1)]]]] 各节点平衡因子为:0 插入:15 输出平衡二叉树:[[[[[[[(3,-1)],(7,-2)],(9,-1)],[[(11,-1)],(14,-1)]],[(15,-1)],[[(16,-1)],(18,-1)]],[(26,-1)]]] 各节点平衡因子为:0 ``` 可以看到,每插入一个节点,程序都会输出当前的平衡二叉树以及各节点的平衡因子。如果失去平衡,程序会输出属于哪一种类型的调整以及调整后的情况。
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