C语言实现平衡二叉搜索树:AVL树旋转操作
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更新于2024-09-11
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"这篇资源是关于使用C语言实现平衡二叉树的数据结构操作,主要针对陈越编著的浙江大学版数据结构教材。"
在计算机科学中,平衡二叉树(Balanced Binary Tree)是一种特殊的二叉树,它通过保持左右子树的高度差不超过1来保证查询、插入和删除等操作的高效性。这种平衡特性使得平衡二叉树的最坏情况时间复杂度接近于最优的二分查找,通常为O(log n)。
在提供的代码中,我们看到定义了一个名为`AVLTree`的指针类型,它指向一个`AVLNode`结构体。这个结构体包含以下四个成员:
1. `int data`:存储节点的值。
2. `AVLTree left`:指向左子树的指针。
3. `AVLTree right`:指向右子树的指针。
4. `int height`:表示该节点的高度。
接下来,定义了一个`max`函数,用于返回两个整数中的较大值,这是计算树高度时用到的。
`getheight`函数用于获取指定节点的树高度。如果节点为空,则返回0;否则,递归计算左子树和右子树的高度,并取较大值加1作为当前节点的高度。
接下来是一系列旋转函数,用于调整树的平衡状态:
1. `SingleLeftRotation`:左旋函数。当一个节点的右子树过高时,通过左旋操作使其恢复平衡。这个操作将原节点的右子节点提升为根节点,原节点成为新根节点的左子节点,同时更新节点高度。
2. `SingleRightRotation`:右旋函数。与左旋相反,当一个节点的左子树过高时,通过右旋操作恢复平衡。
3. `DoubleLeftRightRotation`:先左旋再右旋,用于处理右子节点的左子节点过高的情况。
4. `DoubleRightLeftRotation`:先右旋再左旋,用于处理左子节点的右子节点过高的情况。
这些旋转操作是平衡二叉树(如AVL树)的关键,它们确保了在插入或删除操作后,树仍然保持平衡。
虽然这里没有给出完整的代码,但可以看出,这些函数是构建AVL树平衡调整算法的基础。在实际的AVL树实现中,还需要插入、删除和查找等功能,以及在执行这些操作时判断是否需要进行旋转的逻辑。在插入或删除节点后,通常需要检查树是否失衡,并根据需要调用上述旋转函数来重新平衡树。
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