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平衡二叉树(AVL)

平衡二叉树(AVL)是一种自平衡二叉搜索树,它的特点是在插入和删除元素时,能够保持树的高度平衡,从而保证操作的时间复杂度为O(log n)。这种平衡策略可以确保搜索、插入和删除操作的性能不会退化为线性查找。

在AVL树中,任何节点的两个子树的高度差最多为1。当插入或删除节点导致树的平衡因子超过1时,需要进行旋转操作来重新平衡树。AVL树有四种基本的旋转操作:左旋、右旋、左右旋和右左旋。

以下是AVL树的一些应用场景:

  1. 数据库索引:AVL树可以用于实现数据库的B树或B+树索引结构,以提高数据检索和排序的性能。
  2. 优先级队列:AVL树可以用于实现优先级队列,其中每个节点的值表示优先级,树的高度决定了插入和删除操作的复杂度。
  3. 字典和集合:AVL树可以用于实现字典和集合数据结构,其中键值对或元素按照顺序存储在树中。

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相关链接:

  1. AVL树 - 维基百科
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什么是平衡二叉树? ​...平衡二叉树 :(Balanced Binary Tree)又被称为AVL树(有别于AVL算法),且具有以下性质: ​ 它是一 棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树...在讲解平衡二叉树之前我们先了解以下树的高度以及层的概念 查询树的高度 思路: 通过递归实现查询当前节点的左右子树的最大高度,然后再 + 1(加上节点本身),此时就是树的最大高度 //查询树的高度 public...public int rightHeight(){ if(right == null){ return 0; } return right.height(); } 平衡二叉树实现...所以我们就需要先将以节点8 为根节点的二叉树进行左旋转使它成为平衡二叉树之后,再对整棵树进行右旋转, 这样我们才能使整棵树都是平衡二叉树 解决思路 ​ 如果当前树需要进行左旋转(即(rightHeight

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平衡二叉树AVL树)

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    数据结构——平衡二叉树AVL

    平衡二叉树 世界需要平衡,破坏平衡的一方,也许会一时很强势的称霸,最终的结局逃不过孤立和落空 定义 左、右子树是平衡二叉树; 所有结点的左、右子树深度之差的绝对值≤ 1平衡因子:该结点左子树与右子树的高度差...任一结点的平衡因子只能取:-1、0 或 1;如果树中任意一个结点的平衡因子的绝对值大于1,则这棵二叉树就失去平衡,不再是AVL树; 对于一棵有n个结点的AVL树,其高度保持在O(log2n)数量级,ASL...依次插入的关键字为5, 4, 2, 8, 6, 9 [在这里插入图片描述] [在这里插入图片描述] 平衡二叉树插入算法思想 若是空树,插入节点作为根节点,树深度加1。...[在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020010219414363.png) 插入节点key值大于根节点key值,插入在右子树上,方法类似 平衡二叉树的查找性能分析...变种的AVL树——红黑树 颜色特征:每个结点为“黑色”或“红色” 根特征:根结点永远是“黑色”的 外部特征:扩充外部叶结点都是空的“黑色”结点 内部特征:“红色”结点的两个子结点都是“黑色”的,即:不允许两个连续的红色结点

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    简述 先不说平衡二叉树,我们单开来说,这样比较方便理解。 先说二叉树,再说平衡条件,没那么多花里胡哨的理论,我只是想让大家看完能明白,能写出来。 二叉树 什么是二叉树?...二叉树找7 okay,我想大家聪明人已经看出来了,二叉树搜索用了2次,而线性结构却用了5次。 说白了,二叉树结构,我每次问一个节点,都会离着我的目标越来越近,但是线性的则不然,我必须一个个问。...这就是二叉树索引的好处。相比看图比码字要清楚的多。 平衡条件 那么,什么叫平衡呢?其实很简单,任何一个节点的子节点高度差必须小于2 ?...System.out.println("--------------------------"); cengji(AvlNodeIntegers); } 完整源码见:平衡二叉树...AVL树结构详解 [Java实现]--源码部分 END

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    前言 在讨论平衡二叉树之前,先了解什么是二叉搜索树,二叉搜索树是二叉树的一种,它有一种特性,就是每个节点的左子节点都比节点本身的值小,右子节点都比节点本身大。...为了保持二叉搜索树的特性,同时让树的高度尽量缩小,于是平衡二叉搜索树(简称:平衡二叉树)产生了。...定义 平衡二叉搜索树是由前苏联的数学家 Adelse-Velskil 和 Landis 在 1962 年最先提出的高度平衡二叉树,根据科学家的英文名所以也被称为 AVL树。...一棵AVL平衡树的所有节点的平衡因子绝对值都不会超过1,下面列举几个例子: 图1是一棵标准的平衡二叉树,它满足二叉搜索树的条件,同时它的每个节点的平衡因子绝对值都不超过1 图2虽然满足平衡因子的条件...10就是导致二叉树失衡的最小不平衡子树,同时它是这棵子树的根节点。

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    详细理解平衡二叉树AVL与Python实

    ’skii和Landis 满足高度平衡属性的二叉树就是AVL树 高度平衡属性是:对于树中的每一个位置p,p的孩子的高度最多相差1 很显然前言中的第一个图并不满足高度平衡属性,第二个是满足的。...同时高度平衡属性也意味着一颗AVL树的子树同样是AVL树 并且可以通过证明(这里就不再证了)得到AVL树的高度是O(log n) 所以得出结论,AVL树可以使时间复杂度保持O(log n) 接下来的问题就是怎样保持二叉树的高度平衡属性...保持二叉树的高度平衡属性 要保持高度平衡属性的原因是破坏了高度平衡属性 破坏的方式有两种:添加节点与删除节点 添加节点如图: ?...RL同样是LR的相反模式,先将22、25、30、40这棵子树进行LL旋转,再将整棵树进行RR旋转 理解了avl保持平衡从方式后,就可以用代码来实现了 Python实现 我们使用AVL对上一篇文章中的有序映射进行优化..._right_right(p) 然后是用于平衡二叉树的方法,也就是根据情况调用上边那4种策略 def _isbalanced(self,p): """判断节点是否平衡""" return

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    数据结构(四):平衡二叉树AVL树)

    影响时间复杂度的因素即为二叉树的高,为了尽量避免树中每层上只有一个节点的情况,这里引入平衡二叉树。...自平衡是指,在对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,可能会导致树中某个节点的平衡因子绝对值超过 ,即平衡二叉树变得“不平衡”,为了恢复该节点左右子树的平衡,此时需要对节点执行旋转操作。...右右情况(RR) 该情况与上面的左左情况具有对称性,对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,根节点的平衡因子变为 ,根节点的右子节点平衡因子为 或 ,为了恢复二叉树平衡,需要进行左旋,来使得新的左右子树高度区域平衡...AVL 根据平衡二叉树定义可知,若二叉树左子树高度为 ,则右子树高度最少也要是 ,方能满足平衡二叉树平衡特性。...以 表示高度为 的平衡二叉树的最少节点个数,若二叉树不是空树则有: 根据推导公式可知,平衡二叉树的高度最大为 。当二叉树向完全二叉树靠拢,尽量填满每层上的节点时,树的高度最小,为 。

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    详解什么是平衡二叉树AVL)(修订补充版)

    前言 Wiki:在计算机科学中,AVL树是最早被发明的自平衡二叉查找树。在AVL树中,任一节点对应的两棵子树的最大高度差为1,因此它也被称为高度平衡树。...由前苏联的数学家 Adelse-Velskil 和 Landis 在 1962 年提出的高度平衡二叉树,根据科学家的英文名也称为 AVL 树。它具有如下几个性质: 可以是空树。...AVL树插入时的失衡与调整 图 5.1 是一颗平衡二叉树 ? 图 5.1 在此平衡二叉树插入节点 99 ,树结构变为: ?...AVL树的四种插入节点方式 假设一颗 AVL 树的某个节点为 A,有四种操作会使 A 的左右子树高度差大于 1,从而破坏了原有 AVL 树的平衡性。平衡二叉树插入节点的情况分为以下四种: ?...总结 通过对 AVL 的插入操作和删除操作可以看出,平衡二叉树的优势在于不会出现普通二叉查找树的最差情况,即退化成链表结构,但为了保证高度平衡(对称),动态插入和删除的代价也随之增加。

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    平衡二叉树 AVL 的插入节点后旋转方法分析

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