二叉搜索树

什么是二叉搜索树

二叉搜索树(BST,Binary Search Tree), 也称二叉排序树或二叉查找树

二叉搜索树:一棵二叉树,可以为空;如果不为空,满足以下性质:

  • 非空左子树的所有键值小于其根结点的键值。
  • 非空右子树的所有键值大于其根结点的键值。
  • 左、右子树都是二叉搜索树。


    serachTree.png

二叉搜索树的查找操作:Find

SerachTreeFind.png

查找最大和最小元素

最大元素一定是在树的最右分枝的端结点上

最小元素一定是在树的最左分枝的端结点上

二叉搜索树的插入

关键是要找到元素应该插入的位置, 可以采用与Find类似的方法

二叉搜索树的删除

  • 要删除的是叶结点:直接删除,并再修改其父结点指针---置为NULL
  • 要删除的结点只有一个孩子结点: 将其父结点的指针指向要删除结点的孩子结点
  • 要删除的结点有左、右两棵子树 用另一结点替代被删除结点:右子树的最小元素 或者 左子树的最大元素


    deleteSerachTree.png

平衡二叉树

什么是平衡二叉树

搜索树结点不同插入次序,将导致不同的深度和平均查找长度ASL

为了缩短平均查找长度,引入了平衡二叉树的概念

“平衡因子(Balance Factor,简称BF): BF(T) = hL-hR, 其中hL和hR分别为T的左、右子树的高度。
平衡二叉树(Balanced Binary Tree)(AVL树) 空树,或者
任一结点左、右子树高度差的绝对值不超过1,即|BF(T) |≤ 1


banlanceTree.png
banlanceTree1.png

平衡二叉树的调整

  • 不平衡的“发现者”是Mar,“麻烦结点”Nov 在发现者右子树的右边, 因而叫 RR 插入,需要RR 旋转(右单旋)
RR.png
  • 发现者”是Mar,“麻烦结点”Apr 在发现者左子树的左边, 因而叫 LL 插入,需要LL 旋转(左单旋)
LL.png
  • 发现者”是May,“麻烦结点”Jan在左子树的右边, 因而叫 LR 插入,需要LR 旋转


    LR.png
  • 发现者”是May,“麻烦结点”Jan在右子树的左边, 因而叫 LR 插入,需要LR 旋转


    RL.png

所有的旋转调整都是把中间节点提上去

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