soul3500 发表于 2024-5-28 16:00:20

关于AVL树问题

对于AVL失衡:可以分为LL型,RR型,LR型,LR型这4种。并且可以通过对树进行左旋/右旋结合来使其重新保持平衡。

想问一下大佬们这个二叉树:

                   A
                   /
                  B
               /
                C
               /
            D

A的平衡因子:3
B的平衡因子:2
C的平衡因子:1
D的平衡因子:0

其中A和B失衡,按照定义应该是LL型

那么如果我先将B进行右旋会得到:
                        A
                         /
                     C
                      / \
                     DB

这时,A的平衡因子为2;C的平衡因子为0;并且无法判断A是否是LL型 还是LR型。

那么是不是在构建AVL树,AVL树新增节点和删除节点时,都不会出现 失衡根节点的平衡因子>2;或者失衡节点的左右子树根节点的平衡因子为0的情况?还是说对于上面的二叉树 我旋转方式出错了

FishC 发表于 2024-5-28 16:00:47

对于AVL树的构建、新增节点和删除节点操作,确实需要保证根节点的平衡因子的绝对值不大于1,即平衡因子的取值范围为-1、0、1。如果根节点的平衡因子的绝对值大于1,就需要对树进行左旋或右旋等操作来使其重新保持平衡。

在你的例子中,如果按照你描述的操作将B进行右旋,得到的结果是:

                         A
                        /
                     C
                      / \
                     D   B

此时A的平衡因子为1,C的平衡因子也为1,属于LL型。可以看到,旋转后A和C的平衡因子仍然超过了1,因此这个操作并没有达到重新保持平衡的目的。

正确的旋转操作应该是先将C进行左旋,再将B进行右旋才能使其重新保持平衡。旋转后的结果如下:

                        C
                         / \
                        B   A
                     /
                      D

这样一来,每个节点的平衡因子就都是0,树也重新保持了平衡。

所以,在构建AVL树、新增节点和删除节点时,需要确保树的结构始终保持平衡,不能出现根节点的平衡因子的绝对值大于1的情况。如果失衡,需要进行相应的旋转操作来恢复平衡。

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。

soul3500 发表于 2024-5-28 16:03:26

FishC 发表于 2024-5-28 16:00
对于AVL树的构建、新增节点和删除节点操作,确实需要保证根节点的平衡因子的绝对值不大于1,即平衡因子的取 ...

不是说 失衡是从底向上去修正吗?

FishC 发表于 2024-5-28 16:03:43

soul3500 发表于 2024-05-28 16:03
不是说 失衡是从底向上去修正吗?

是的,修正AVL树的失衡通常是从底向上进行的。当对AVL树进行插入或删除操作时,有可能会导致某些节点的平衡被破坏,从而引发失衡。修正失衡的过程就是通过旋转操作将树重新调整为平衡状态。

具体来说,当插入或删除节点后导致某个节点的平衡因子绝对值超过了1,即出现了失衡情况时,我们会从离插入/删除节点最近的失衡节点开始,向上逐层检查并修正失衡。

在检查到失衡节点时,根据失衡节点的情况,可以分为四种情况:LL型、RR型、LR型和RL型。然后根据不同的情况,对失衡节点进行相应的旋转操作来恢复平衡。旋转操作包括左旋、右旋、左右双旋和右左双旋。

修正失衡时,通常只需要进行一次或者两次旋转操作就能恢复平衡。修正过程是从底向上进行的,旋转操作会影响到其父节点和祖父节点的平衡,如果仍然失衡则继续向上修正。

总结来说,修正AVL树的失衡确实是从底向上进行的,通过旋转操作逐层向上修正,直到整棵树重新保持平衡。

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。

soul3500 发表于 2024-5-28 16:05:59

FishC 发表于 2024-5-28 16:03
是的,修正AVL树的失衡通常是从底向上进行的。当对AVL树进行插入或删除操作时,有可能会导致某些节点的 ...

既然从底向上修正,那对于上面二叉树,应该是从B节点开始修正吧

FishC 发表于 2024-5-28 16:06:31

soul3500 发表于 2024-05-28 16:05
既然从底向上修正,那对于上面二叉树,应该是从B节点 ...

是的,你说得对。对于上面的二叉树来说,从B节点开始修正是正确的。

在你提到的情况下,B节点的平衡因子为2,属于LL型失衡。所以我们需要对B节点进行右旋操作。

进行右旋后,二叉树的结构变为:

               C
                / \
               B   A
            /
             D

此时C节点的平衡因子为0,B和A节点的平衡因子都为1,树的结构重新恢复平衡了。

所以,在这个例子中,我们从底向上修正,先对B节点进行右旋,然后再对C节点进行相应的旋转操作(如果需要的话)来保持整棵树的平衡。修正的过程是逐层向上进行的。

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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