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AVL搜索树存在插入、平衡或旋转问题

AVL搜索树是一种自平衡二叉搜索树,它在插入和删除节点时会通过旋转操作来保持树的平衡。AVL树是根据其发明者G.M. Adelson-Velsky和E.M. Landis的名字命名的。

AVL树的插入操作可能会导致树的不平衡,需要通过旋转操作来恢复平衡。当插入新节点后,我们需要从插入节点开始向上遍历,找到最近的不平衡节点,然后进行相应的旋转操作。旋转操作包括左旋和右旋两种。

左旋是指将一个节点的右子树提升为其父节点,同时将该节点作为其右子节点的左子节点。右旋则是左旋的对称操作。

平衡因子是AVL树中用于判断树的平衡情况的一个重要指标。它定义为一个节点的左子树高度减去右子树高度。平衡因子的取值范围为-1、0、1,如果平衡因子的绝对值大于1,则表示树处于不平衡状态。

AVL树的平衡操作可以分为四种情况,具体如下:

  1. 左左情况:插入节点位于左子树的左子树上,需要进行右旋操作。
  2. 右右情况:插入节点位于右子树的右子树上,需要进行左旋操作。
  3. 左右情况:插入节点位于左子树的右子树上,需要先进行左旋再进行右旋操作。
  4. 右左情况:插入节点位于右子树的左子树上,需要先进行右旋再进行左旋操作。

AVL树的平衡操作可以保证树的高度始终为O(logn),从而提高搜索、插入和删除的效率。AVL树在需要频繁进行插入和删除操作,并且对树的高度敏感的场景中广泛应用,例如数据库索引、编译器中的符号表等。

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