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如何实现AVL树轮换?

AVL树是一种自平衡二叉搜索树,通过旋转操作来保持树的平衡。实现AVL树的轮换主要包括左旋和右旋两种操作。

  1. 左旋操作:
    • 左旋是将当前节点的右子节点提升为新的根节点,同时将新根节点的左子节点作为当前节点的右子节点。
    • 左旋操作可以解决当前节点的右子树过深的问题,使得树保持平衡。
    • 左旋操作的步骤如下:
      1. 将当前节点的右子节点保存为临时变量。
      2. 将当前节点的右子节点的左子节点作为当前节点的右子节点。
      3. 将当前节点的右子节点的左子节点的右子节点作为当前节点的右子节点的左子节点。
      4. 将当前节点的右子节点的左子节点的右子节点设置为当前节点的右子节点。
      5. 将当前节点的右子节点设置为当前节点的右子节点的左子节点。
      6. 将临时变量设置为当前节点的右子节点的左子节点。
      7. 将当前节点的右子节点的左子节点设置为当前节点。
      8. 将当前节点的右子节点设置为临时变量。
  2. 右旋操作:
    • 右旋是将当前节点的左子节点提升为新的根节点,同时将新根节点的右子节点作为当前节点的左子节点。
    • 右旋操作可以解决当前节点的左子树过深的问题,使得树保持平衡。
    • 右旋操作的步骤如下:
      1. 将当前节点的左子节点保存为临时变量。
      2. 将当前节点的左子节点的右子节点作为当前节点的左子节点。
      3. 将当前节点的左子节点的右子节点的左子节点作为当前节点的左子节点的右子节点。
      4. 将当前节点的左子节点的右子节点的左子节点设置为当前节点的左子节点。
      5. 将当前节点的左子节点设置为当前节点的左子节点的右子节点。
      6. 将临时变量设置为当前节点的左子节点的右子节点。
      7. 将当前节点的左子节点的右子节点设置为当前节点。
      8. 将当前节点的左子节点设置为临时变量。

AVL树的轮换操作可以通过递归实现,具体步骤根据当前节点的平衡因子和子节点的平衡因子进行判断和调整。在实际应用中,AVL树常用于需要高效的插入、删除和查找操作的场景,例如数据库索引、字典等。

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