AVL树及其计算

AVL树

AVL树(平衡二叉树)是有序表的一种实现,学习AVL树的前置知识是掌握二叉搜索树。关于二叉搜索树的知识可以参考这篇文章

使用静态数组存储AVL树

构建AVL树

在构建AVL树的时候,注意时刻维持AVL树的性质不变。在不断插入节点的时候,可能需要对AVL树进行调整,只需要调整最小不平衡子树。

四种违规类型及其调整方式

首先是LL型违规,对应的调整方式为对最小不平衡子树的根节点(u),进行右旋调整。u的左子节点(v),成为了新的头节点,接在u的父节点上。如果

对于RR型违规,需要对最小不平衡子树的根节点进行左旋调整。

对于LR型违规,需要先对最小不平衡子树的根节点的左子节点进行左旋,再对根节点右旋。

对于RL型违规,需要先对最小不平衡子树的根节点的右子节点进行右旋,再对根节点左旋。

计算平均查找长度

对于计算查找成功的平均查找长度,需要先计算树中所有节点的查找长度的总和,再除以节点数得到。

对于计算查找失败的平均查找长度,需要先计算叶子节点的左右子节点(实际上不存在)的查找长度的总和,再除以叶子节点的左右子节点个数得到。

和二叉搜索树比较

AVL树是二叉搜索树(BST)的一种特殊形式,它通过引入平衡因子旋转操作 ,解决了普通BST在极端情况下退化为链表的问题。简单来说,AVL树是一种自平衡的二叉搜索树

特性 二叉搜索树 (BST) AVL树 (平衡二叉搜索树)
核心定义 左子树所有节点 < 根节点 < 右子树所有节点 在BST的基础上,左右子树高度差 ≤ 1
平衡性 不保证平衡,可能退化为链表 严格平衡,通过旋转保持高度差在1以内
查找效率 平均 O(log n),最坏 O(n) (退化为链表时) 最坏 O(log n),性能稳定
插入/删除 简单插入,无需调整 插入/删除后需检查平衡并旋转
适用场景 数据随机分布,或对查询速度要求不高 频繁查找,要求稳定性能的场景
相关推荐
paeamecium1 天前
【PAT甲级真题】- Student List for Course (25)
数据结构·c++·算法·list·pat考试
Book思议-1 天前
【数据结构】栈与队列全方位对比 + C 语言完整实现
c语言·数据结构·算法··队列
是苏浙1 天前
初识集合框架
java·数据结构
如何原谅奋力过但无声1 天前
【chap11-动态规划(上 - 基础题目&背包问题)】用Python3刷《代码随想录》
数据结构·python·算法·动态规划
小王C语言1 天前
【基础IO】————简单设计一下libc库
前端·数据结构·算法
_日拱一卒1 天前
LeetCode:滑动窗口的最大值
数据结构·算法·leetcode
老约家的可汗1 天前
list 容器详解:基本介绍与常见使用
c语言·数据结构·c++·list
Book思议-1 天前
【数据结构】字符串模式匹配:暴力算法与 KMP 算法实现与解析
数据结构·算法·kmp算法·bf算法
mifengxing1 天前
力扣HOT100——(1)两数之和
java·数据结构·算法·leetcode·hot100
罗湖老棍子1 天前
【 例 1】区间和(信息学奥赛一本通- P1547)(基础线段树和单点修改区间查询树状数组模版)
数据结构·算法·线段树·树状数组·单点修改 区间查询