AVL树的旋转操作详解

【0】README

0.0) 本文部分idea 转自:http://blog.csdn.net/collonn/article/details/20128205 
0.1) 本文仅针对性地分析AVL树的单旋转(左左单旋转和右右单旋转)和 双旋转(左右双旋转和右左单旋转)的内部核心技巧; 
0.2) 不得不提的是,旋转有两个属性: 轴 和 旋转方向; (旋转轴即是原最小树经过旋转修正后的符合AVL的最小树的根节点)
0.3) 旋转轴的确定 : (干货——单双旋转的旋转轴确定问题)

  • 0.3.1)单旋转:旋转轴为 不满足AVL条件的最小树的树根的相应孩子节点
  • 0.3.2)多旋转:旋转轴为 不满足AVL条件的最小树的树根的相应孙子节点

【1】 如何判断进行单旋转还是双旋转 (干货——什么时候需要单旋转,而什么时候需要多旋转?)

1.1)单旋转: 插入点不介于 不满足AVL条件的树根 和 树根对应孩子节点之间; 
1.2)双旋转:插入点介于 不满足AVL条件的树根 和 树根对应孩子节点之间;


【2】单旋转

2.1)左左旋转(顺时针旋转): 从插入点回溯到第一个不满足AVL条件的节点;本例中,插入点是10, 而第一个不满足AVL条件的节点是30;将回溯路径上的节点除节点30外,上移一层,节点30下移一层;

  • case1)
  (这是一个左右双旋转特例,当不符合AVL条件的树根和插入点的父节点只有一个子节点,且相反方向的子节点,当然了,插入点要介于树根和插入点父节点之间的话,才满足 双旋转特例的条件)

Attention)

  • A1)因为10 小于 20 且 小于30; 所以通过一次单旋转就可以完成; 
    (干货:也即是, 左左单旋转时, 不满足AVL条件的最小树的根应该下移,该树的其他节点上移,而不管 该树的左子树的右孩子 或者存在 或者 不存在,在旋转过程中,都要把该左子树的的右孩子添加以作为最小树根的左孩子,因为即使不存在,添加null 也不影响最后的旋转效果)
  • case2) 

2.2)右右旋转(逆时针旋转): 从插入点回溯到第一个不满足AVL条件的节点;本例中,插入点是10, 而第一个不满足AVL条件的节点是30;将回溯路径上的节点除节点30外,上移一层,节点30下移一层;

  • case1

      (这是一个右左双旋转特例,当不符合AVL条件的树根和插入点的父节点只有一个子节点,且相反方向的子节点,当然了,插入点要介于树根和插入点父节点之间的话,才满足 双旋转特例的条件)

Attention)

  • A1)因为10 小于 20 且 小于30; 所以通过一次单旋转就可以完成; 
    (干货:也即是, 右右单旋转时, 不满足AVL条件的最小树的根应该下移,该树的其他节点上移,而不管 该树的右子树的左孩子 或者存在 或者 不存在,在旋转过程中,都要把该右子树的左孩子添加以作为最小树根的右孩子,因为即使不存在,添加null 也不影响最后的 旋转效果)
  • case2)为什么经过右右单旋转就可以修正成为 AVL 树;因为 new point = 13 不在 4 和 7 之间, 所以一次单旋转就可以了,无需双旋转; 
    (干货——也就是说,new point 介于 不满足AVL条件的树根 和 其 孩子 之间的话,那么就需要双旋转, 否则, 只需要 单旋转就可以了) 

Conclusion of single rotation)单旋转有两个属性: 轴 和 旋转方向

  • C1)单旋转的轴: 相信你也看到了, 单旋转的轴显然是不符合AVL条件的树根的直接孩子;

    • C1.1)左左单旋转的轴:是不符合AVL条件的树根的左孩子;
    • C1.2)右右单旋转的轴:是不符合AVL条件的树根的右孩子;
  • C2)旋转方向:
    • C2.1)左左单旋转方向:顺时针方向;
    • C2.2)右右单旋转方向:逆时针方向;

【3】双旋转

3.1)左右双旋转: (先左左单旋转,再右右单旋转; 即先顺时针旋转,后逆时针旋转)

  • case1)因为47 介于 40 和 50 之间, 所以肯定需要双旋转; 
     

3.2)右左双旋转:先将节点15向上提,还是不满足AVL树的条件,再把节点7向上提;(先右右单旋转,再左左单旋转; 即先逆时针旋转,后顺时针旋转) 
 

Conclusion of double rotations) 双旋转有两个属性: 轴 和 旋转方向

    • C1)双旋转的轴:相信你也看到了, 双旋转的轴显然是插入点的直接父节点;(除了两个特例) (干货——双旋转的轴显然是插入点的直接父节点(除了两个特例, 而两个特例的轴是插入点本身))

      • C1.1)左右单旋转的轴:插入点的父节点;
      • C1.2)右左单旋转的轴:插入点的父节点;
    • C2)旋转方向:
      • C2.1)左右单旋转方向:先右右单旋转,再左左单旋转;即先逆时针旋转,再顺时针旋转;
      • C2.2)右左单旋转方向:先左左单旋转,再右右单旋转;即先顺时针旋转,再逆时针旋转; 
时间: 2024-10-14 04:35:27

AVL树的旋转操作详解的相关文章

AVL树平衡旋转详解

AVL树平衡旋转详解 概述 AVL树又叫做平衡二叉树.前言部分我也有说到,AVL树的前提是二叉排序树(BST或叫做二叉查找树).由于在生成BST树的过程中可能会出现线型树结构,比如插入的顺序是:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7..., n.在BST树中,比较理想的状况是每个子树的左子树和右子树的高度相等,此时搜索的时间复杂度是log(N).可是,一旦这棵树演化成了线型树的时候,这个理想的情况就不存在了,此时搜索的时间复杂度是O(N),在数据量很大的情况下,我们并不愿意看到这样的结果. 现在

哈夫曼树(三)之 Java详解

前面分别通过C和C++实现了哈夫曼树,本章给出哈夫曼树的java版本. 目录 1. 哈夫曼树的介绍 2. 哈夫曼树的图文解析 3. 哈夫曼树的基本操作 4. 哈夫曼树的完整源码 转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/ 更多内容:数据结构与算法系列 目录 哈夫曼树的介绍 Huffman Tree,中文名是哈夫曼树或霍夫曼树,它是最优二叉树. 定义:给定n个权值作为n个叶子结点,构造一棵二叉树,若树的带权路径长度达到最小,则这棵树被称为哈夫曼树. 这

AVL树的旋转

平衡二叉树在进行插入操作的时候可能出现不平衡的情况,AVL树即是一种自平衡的二叉树,它通过旋转不平衡的节点来使二叉树重新保持平衡,并且查找.插入和删除操作在平均和最坏情况下时间复杂度都是O(log n) AVL树的旋转一共有四种情形,注意所有旋转情况都是围绕着使得二叉树不平衡的第一个节点展开的. 1. LL型 平衡二叉树某一节点的左孩子的左子树上插入一个新的节点,使得该节点不再平衡.这时只需要把树向右旋转一次即可,如图所示,原A的左孩子B变为父结点,A变为其右孩子,而原B的右子树变为A的左子树,

Windows DIB文件操作详解-4.使用DIB Section

前面讲了为了提高DIB的显示性能和效率,我们将DIB转换成DDB,但是这又遇到一个问题,如果我想操作DIB的数据的话,显然是不能使用DDB:一是因为DIB转DDB时发生了颜色转换,再就是DDB无法直接提取指定像素点的数据.那么我们怎么办呢,Windows使用一种折中的方式来达到这一目标(既提高了显示效率和性能,又可以直接操作像素点). 1.DIB Section存储和显示 Windows使用DIB块(DIB Section)来存储DIB数据,其内存结构示意图如下 其实,和我们自己读入DIB数据到

Linq实战 之 DataSet操作详解

Linq实战 之 DataSet操作详解  一:linq to Ado.Net 1. linq为什么要扩展ado.net,原因在于给既有代码增加福利.FCL中在ado.net上扩展了一些方法. 简单一点的说: 就是在DatTable 和 DataRow 上面做了一些扩展. 二:扩展方法一览 1. AsEnumerable 2. Field 三:扩展类一览 DataTableExtensions 扩展 => public static EnumerableRowCollection<DataRo

DNS基本概念及操作详解----------------转载

DNS基本概念及操作详解 目录: 1.DNS协议 2.DNS查询 2.1递归查询 2.2跌代查询 2.3反向查询 3.域维护 3.1全量AXFR传输 3.2增量IXFR传输 3.3通过NOTIFY 3.4动态更新 4.DNS安全 在很多人看来,DNS只是为外部提供DNS解析服务(我以前也是这么认为的,直到膝盖中了一箭),但作为互联网的基础设施,DNS远没有想象的那么简单.如果你没有听说过DNS查询.反向解析.zone传输.动态更新.DNS安全,那你可以从本文中得到关于他们的最简明的诠释. 一.

Python对Excel操作详解

  Python对Excel操作详解 文档摘要: 本文档主要介绍如何通过python对office excel进行读写操作,使用了xlrd.xlwt和xlutils模块.另外还演示了如何通过Tcl  tcom包对excel操作. 关键字: Python.Excel.xlrd.xlwt.xlutils.TCl.tcom     1 Python简介 Python是一种面向对象.直译式电脑编程语言,具有近二十年的发展历史,成熟且稳定.它包含了一组完善而且容易理解的标准库,能够轻松完成很多常见的任务.

Yii 框架里数据库操作详解-[增加、查询、更新、删除的方法 &#39;AR模式&#39;]

public function getMinLimit () {        $sql = "...";        $result = yii::app()->db->createCommand($sql);        $query = $result->queryAll();         return array (                $query [0] ['max'],         );    } $connection=Yii::

Linq实战 之 Linq to Sql及Entity Framework操作详解

Linq实战 之 Linq to Sql及Entity Framework操作详解 一:linq to db的框架 1. linq to sql 2. linq to ado.net entity framework linq to sql是一个团队 ef 是一个团队... linq to sql => ef 团队. linq to sql 适合一些小型的项目 => sqlserver ef 适合中形的项目,而且可以支持 sqllite,mysql,sqlserver 掌柜的项目开发中:使用的