用python实现平衡二叉树的增删查改

时间: 2024-11-11 09:13:42 浏览: 29
在Python中,可以使用内置的数据结构如`list`或自定义`Node`和`BinaryTree`类来模拟一个简单的平衡二叉搜索树(Balanced Binary Search Tree,BBST),比如AVL树。这里简述如何实现基本操作: 1. **创建节点** (插入): ```python class Node: def __init__(self, value): self.value = value self.left = None self.right = None self.height = 1 class BinaryTree: def insert(self, root, value): if not root: return Node(value) elif value < root.value: root.left = self.insert(root.left, value) else: root.right = self.insert(root.right, value) root.height = 1 + max(self.getHeight(root.left), self.getHeight(root.right)) balance = self.getBalance(root) # 旋转调整 if balance > 1 and value < root.left.value: return self.rightRotate(root) elif balance < -1 and value > root.right.value: return self.leftRotate(root) elif balance > 1 and value > root.left.value: root.left = self.leftRotate(root.left) return self.rightRotate(root) elif balance < -1 and value < root.right.value: root.right = self.rightRotate(root.right) return self.leftRotate(root) return root ``` 2. **查找** (查询): ```python def search(self, root, value): if not root or root.value == value: return root elif value < root.value: return self.search(root.left, value) else: return self.search(root.right, value) ``` 3. **删除** (删除特定值): ```python def delete(self, root, value): if not root: return root if value < root.value: root.left = self.delete(root.left, value) elif value > root.value: root.right = self.delete(root.right, value) else: # 找到需要删除的节点 if root.left is None: # 只有右子树 temp = root.right root = None return temp elif root.right is None: # 只有左子树 temp = root.left root = None return temp # 有两个子节点 temp = self.getMinValueNode(root.right) # 获取右子树最小值节点 root.value = temp.value # 替换为最小值 root.right = self.delete(root.right, temp.value) if root is None: return root root.height = 1 + max(self.getHeight(root.left), self.getHeight(root.right)) balance = self.getBalance(root) # 如果不平衡,则应用适当的旋转 # ... return root ``` 4. **其他辅助函数**: ```python def getHeight(self, root): if not root: return 0 return root.height def getBalance(self, root): if not root: return 0 return self.getHeight(root.left) - self.getHeight(root.right) # 左旋 def leftRotate(self, z): y = z.right T2 = y.left y.left = z z.right = T2 z.height = 1 + max(self.getHeight(z.left), self.getHeight(z.right)) y.height = 1 + max(self.getHeight(y.left), self.getHeight(y.right)) return y # 右旋 def rightRotate(self, y): x = y.left T2 = x.right x.right = y y.left = T2 y.height = 1 + max(self.getHeight(y.left), self.getHeight(y.right)) x.height = 1 + max(self.getHeight(x.left), self.getHeight(x.right)) return x def getMinValueNode(self, root): current = root while current.left is not None: current = current.left return current ```
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