首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

平衡二叉树(AVL)

平衡二叉树(AVL)是一种自平衡二叉搜索树,它的特点是在插入和删除元素时,能够保持树的高度平衡,从而保证操作的时间复杂度为O(log n)。这种平衡策略可以确保搜索、插入和删除操作的性能不会退化为线性查找。

在AVL树中,任何节点的两个子树的高度差最多为1。当插入或删除节点导致树的平衡因子超过1时,需要进行旋转操作来重新平衡树。AVL树有四种基本的旋转操作:左旋、右旋、左右旋和右左旋。

以下是AVL树的一些应用场景:

  1. 数据库索引:AVL树可以用于实现数据库的B树或B+树索引结构,以提高数据检索和排序的性能。
  2. 优先级队列:AVL树可以用于实现优先级队列,其中每个节点的值表示优先级,树的高度决定了插入和删除操作的复杂度。
  3. 字典和集合:AVL树可以用于实现字典和集合数据结构,其中键值对或元素按照顺序存储在树中。

推荐的腾讯云相关产品:

  1. 腾讯云云服务器(CVM):提供高性能、可扩展的计算能力,可以用于搭建自定义的服务器,实现自定义的应用程序。
  2. 腾讯云数据库MySQL:提供可靠、高性能、易管理的关系型数据库服务,可以用于存储和管理大量数据。
  3. 腾讯云COS:提供可靠、高性能、安全的云存储服务,可以用于存储和管理大量文件。

相关链接:

  1. AVL树 - 维基百科
  2. 腾讯云云服务器(CVM)
  3. 腾讯云数据库MySQL
  4. 腾讯云COS
页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

平衡二叉树AVL树)

影响时间复杂度的因素即为二叉树的高,为了尽量避免树中每层上只有一个节点的情况,这里引入平衡二叉树。...自平衡是指,在对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,可能会导致树中某个节点的平衡因子绝对值超过1,即平衡二叉树变得“不平衡”,为了恢复该节点左右子树的平衡,此时需要对节点执行旋转操作。...右右情况(RR)该情况与上面的左左情况具有对称性,对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,根节点的平衡因子变为-2,根节点的右子节点平衡因子为-1或0,为了恢复二叉树平衡,需要进行左旋,来使得新的左右子树高度区域平衡...AVL根据平衡二叉树定义可知,若二叉树左子树高度为 ,则右子树高度最少也要是h-1,方能满足平衡二叉树平衡特性。...以F(H)表示高度为H的平衡二叉树的最少节点个数,若二叉树不是空树则有: 根据推导公式可知,平衡二叉树的高度最大为 。

98710

平衡二叉树(AVL树)

什么是平衡二叉树? ​...平衡二叉树 :(Balanced Binary Tree)又被称为AVL树(有别于AVL算法),且具有以下性质: ​ 它是一 棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树...在讲解平衡二叉树之前我们先了解以下树的高度以及层的概念 查询树的高度 思路: 通过递归实现查询当前节点的左右子树的最大高度,然后再 + 1(加上节点本身),此时就是树的最大高度 //查询树的高度 public...public int rightHeight(){ if(right == null){ return 0; } return right.height(); } 平衡二叉树实现...所以我们就需要先将以节点8 为根节点的二叉树进行左旋转使它成为平衡二叉树之后,再对整棵树进行右旋转, 这样我们才能使整棵树都是平衡二叉树 解决思路 ​ 如果当前树需要进行左旋转(即(rightHeight

11210
  • AVL树(平衡二叉树

    什么是平衡二叉树? 为什么叫AVL树?   ...由于AVL树是自平衡二分搜索树,所以本质上还是二分搜素树,也就是二分搜索树的性质AVL树都满足,由于二分搜索树在添加有序元素时,会退化成链表,造成时间复杂度为O(n),但AVL树是不会出现这种情况的,因为...平衡二叉树:对于任意一个节点,左子树和右子树的高度差都不能超过1。   为了更好的维护AVL树的自平衡,我们可以在每个节点中,标注该节点的高度,并计算该节点的平衡因子。...现在让我们来基于二分搜索树,代码实现一个AVL树,这里先实现一个二分搜索树,代码如下: /** * AVL树是基于之前实现的二分搜索树,只不过加了自平衡机制 * 因此AVL树中的元素仍然必须具有可比较性...平衡二叉树的的全部代码: import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * AVL树是基于之前实现的二分搜索树,只不过加了自平衡机制

    14110

    AVL树(自平衡二叉树)

    特点 二叉树 同节点左右子树高度差不超过1 复杂度 插入、查找、删除均为O(logN) 节点数 最多(满二叉树) 2^h-1 最少 2^(h-1) 规则 旋转: 左旋:节点的左旋,节点的右孩子指针指向节点右孩子的左孩子...平衡因子: 平衡因子=左子树高度-右子树高度 导致AVL Tree不平衡的几种类型及调整方法: 插入: LL:节点的左(L)子树的左(L)子树因为存在非空子节点,导致与节点的右子树高度差超过1 (右旋)...子树因为存在非空子节点,导致与节点的左子树高度差超过1 (先右旋再左旋) RR:节点的右(R)子树的右(R)子树因为存在非空子节点,导致与节点的左子树高度差超过1 (左旋) 删除: 删除叶子结点,删除之后判断一下是否平衡...选择左子树的最大节点还是右子树最小节点可以根据左右子树高度选择,优先选高的子树,这样更快趋于平衡

    34050

    什么是平衡二叉树AVL

    前言 Wiki:在计算机科学中,AVL树是最早被发明的自平衡二叉查找树。在AVL树中,任一节点对应的两棵子树的最大高度差为1,因此它也被称为高度平衡树。...由前苏联的数学家 Adelse-Velskil 和 Landis 在 1962 年提出的高度平衡二叉树,根据科学家的英文名也称为 AVL 树。它具有如下几个性质: 可以是空树。...例如图 2.1 不是平衡二叉树,因为结点 60 的左子树不是平衡二叉树。 ? 图 2.1 图 2.2 也不是平衡二叉树,因为虽然任何一个结点的左子树与右子树都是平衡二叉树,但高度之差已经超过 1 。...AVL树插入时的失衡与调整 图 5.1 是一颗平衡二叉树 ? 图 5.1 在此平衡二叉树插入节点 99 ,树结构变为: ?...AVL树的四种插入节点方式 假设一颗 AVL 树的某个节点为 A,有四种操作会使 A 的左右子树高度差大于 1,从而破坏了原有 AVL 树的平衡性。平衡二叉树插入节点的情况分为以下四种: ?

    69920

    平衡二叉树AVL

    平衡二叉树AVLAVL树是最先发明的自平衡二叉查找树。AVL树以其发明者前苏联学者 G.M. Adelson-Velsky 和 E.M....AVL树中,一个非常重要的概念为平衡因子(Balance factor),对于任意节点 x ,其平衡因子定义为该节点右子树和左子树高度差,即 bf(x)=h(x-right)-h(x-left)。...AVL树数据结构 为了方便计算每个节点的平衡因子,对二叉树的数据结构进行修改,增加一个数据单元用于记录以该节点为root的子树高度,重新定义数据结构如下(代码采用C实现): ? 2....AVL树旋转操作 AVL在插入和删除节点造成不平衡的时候需要对发生不平衡的节点及时调整,调整方法为旋转操作。...测试 分别对 查找二叉树AVL树进行下列操作:依次插入 0-15 ;依次删除 0, 3,6,10,15。测试结果如下: ? 对比来看, 查找二叉树退化为线性,而AVL树则形态匀称。

    1.1K120

    Python算法——平衡二叉树AVL

    Python中的平衡二叉搜索树(AVL树)算法详解 平衡二叉搜索树(AVL树)是一种自平衡的二叉搜索树,它通过在插入或删除节点时进行旋转操作来保持树的平衡性。...在AVL树中,任何节点的两个子树的高度差(平衡因子)最多为1。这种平衡性质确保了AVL树的高度始终是对数级别,使得查找、插入和删除等操作的时间复杂度保持在O(log n)。...这个高度信息是维持平衡的关键。 插入操作 插入操作是在AVL树中插入新节点的过程,同时需要保持树的平衡。插入后,我们需要更新节点的高度,并进行旋转操作来恢复平衡。..., 0) (80, 0) 删除节点 30 后中序遍历结果: (20, 1) (40, 0) (50, 0) (60, 0) (70, 0) (80, 0) 这表示插入和删除操作都能够保持AVL树的平衡...AVL树通过自平衡的方式,保证了树的高度始终是对数级别,使得查找、插入和删除等操作的时间复杂度保持在O(log n)。通过理解其原理和实现,您将能够更好地应用AVL树解决实际问题。

    25510

    数据结构——平衡二叉树AVL

    平衡二叉树 世界需要平衡,破坏平衡的一方,也许会一时很强势的称霸,最终的结局逃不过孤立和落空 定义 左、右子树是平衡二叉树; 所有结点的左、右子树深度之差的绝对值≤ 1平衡因子:该结点左子树与右子树的高度差...任一结点的平衡因子只能取:-1、0 或 1;如果树中任意一个结点的平衡因子的绝对值大于1,则这棵二叉树就失去平衡,不再是AVL树; 对于一棵有n个结点的AVL树,其高度保持在O(log2n)数量级,ASL...依次插入的关键字为5, 4, 2, 8, 6, 9 [在这里插入图片描述] [在这里插入图片描述] 平衡二叉树插入算法思想 若是空树,插入节点作为根节点,树深度加1。...[在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020010219414363.png) 插入节点key值大于根节点key值,插入在右子树上,方法类似 平衡二叉树的查找性能分析...变种的AVL树——红黑树 颜色特征:每个结点为“黑色”或“红色” 根特征:根结点永远是“黑色”的 外部特征:扩充外部叶结点都是空的“黑色”结点 内部特征:“红色”结点的两个子结点都是“黑色”的,即:不允许两个连续的红色结点

    522105

    手撸二叉树——AVL平衡二叉树

    这就引出了我们今天的主题AVL平衡二叉树AVL平衡二叉树的定义为任意节点的左右子树的高度差不能超过1。这样就可以保证我们的这棵树的高度保持在一个最低的状态,这样我们的查找性能也是最优的。...节点3的左右子树高度为1,符合AVL平衡二叉树的性质,同理我们再看节点k2,左子树高度为1,右子树高度为0,高度差为1,也符合AVL平衡二叉树。...再看节点k1,左子树k2的高度为2,右子树的高度为0,相差为2,所以在节点k1处不满足AVL平衡二叉树的性质,我们要进行调整,使得以k1为根节点的树变为一个AVL平衡二叉树,我们要怎么做呢?...完成上面的操作,我们得到一个新的AVL平衡二叉树。下面我们进入具体编码。...总结好了,AVL平衡二叉树的操作就完全实现了,它解决了树的不平衡问题,使得查询效率大幅提升。小伙伴们有问题,欢迎评论区留言~~

    10310

    平衡二叉树 AVL树结构详解

    简述 先不说平衡二叉树,我们单开来说,这样比较方便理解。 先说二叉树,再说平衡条件,没那么多花里胡哨的理论,我只是想让大家看完能明白,能写出来。 二叉树 什么是二叉树?...二叉树找7 okay,我想大家聪明人已经看出来了,二叉树搜索用了2次,而线性结构却用了5次。 说白了,二叉树结构,我每次问一个节点,都会离着我的目标越来越近,但是线性的则不然,我必须一个个问。...这就是二叉树索引的好处。相比看图比码字要清楚的多。 平衡条件 那么,什么叫平衡呢?其实很简单,任何一个节点的子节点高度差必须小于2 ?...System.out.println("--------------------------"); cengji(AvlNodeIntegers); } 完整源码见:平衡二叉树...AVL树结构详解 [Java实现]--源码部分 END

    1.5K31

    平衡搜索二叉树AVL树解析

    ---- 一、搜索二叉树平衡二叉树 1.1、搜索二叉树(以升序为例) 首先对于同学们二叉树一定都有一定的了解了,原本的二叉树中每个节点的(key)值是没有关系、且无序的。...平衡二叉树的概念就是:平衡——每个节点的左右子树高度差都只能在[-1,1]中徘徊,这样二叉树将更加趋近完全二叉树。...一棵AVL树或者是空树,或者是具有以下性质的二叉搜索树: 它的左右子树都是AVL树 左右子树高度之差(简称平衡因子)的绝对值不超过1(-1/0/1) 如果一棵二叉搜索树是高度平衡的,它就是AVL树。...}; 2.3AVL树的插入 AVL树就是在二叉搜索树的基础上引入了平衡因子,因此AVL树也可以看成是二叉搜索树。...新节点插入较高左子树的左侧---左左:右单旋 /* 上图在插入前,AVL树是平衡的,新节点插入到30的左子树(注意:此处不是左孩子)中,30左 子树增加 了一层,导致以60为根的二叉树平衡,要让60

    47840

    数据结构之AVL平衡二叉树

    前言 在讨论平衡二叉树之前,先了解什么是二叉搜索树,二叉搜索树是二叉树的一种,它有一种特性,就是每个节点的左子节点都比节点本身的值小,右子节点都比节点本身大。...为了保持二叉搜索树的特性,同时让树的高度尽量缩小,于是平衡二叉搜索树(简称:平衡二叉树)产生了。...定义 平衡二叉搜索树是由前苏联的数学家 Adelse-Velskil 和 Landis 在 1962 年最先提出的高度平衡二叉树,根据科学家的英文名所以也被称为 AVL树。...一棵AVL平衡树的所有节点的平衡因子绝对值都不会超过1,下面列举几个例子: 图1是一棵标准的平衡二叉树,它满足二叉搜索树的条件,同时它的每个节点的平衡因子绝对值都不超过1 图2虽然满足平衡因子的条件...10就是导致二叉树失衡的最小不平衡子树,同时它是这棵子树的根节点。

    51320

    详细理解平衡二叉树AVL与Python实

    ’skii和Landis 满足高度平衡属性的二叉树就是AVL树 高度平衡属性是:对于树中的每一个位置p,p的孩子的高度最多相差1 很显然前言中的第一个图并不满足高度平衡属性,第二个是满足的。...同时高度平衡属性也意味着一颗AVL树的子树同样是AVL树 并且可以通过证明(这里就不再证了)得到AVL树的高度是O(log n) 所以得出结论,AVL树可以使时间复杂度保持O(log n) 接下来的问题就是怎样保持二叉树的高度平衡属性...保持二叉树的高度平衡属性 要保持高度平衡属性的原因是破坏了高度平衡属性 破坏的方式有两种:添加节点与删除节点 添加节点如图: ?...RL同样是LR的相反模式,先将22、25、30、40这棵子树进行LL旋转,再将整棵树进行RR旋转 理解了avl保持平衡从方式后,就可以用代码来实现了 Python实现 我们使用AVL对上一篇文章中的有序映射进行优化..._right_right(p) 然后是用于平衡二叉树的方法,也就是根据情况调用上边那4种策略 def _isbalanced(self,p): """判断节点是否平衡""" return

    61120

    数据结构(四):平衡二叉树AVL树)

    影响时间复杂度的因素即为二叉树的高,为了尽量避免树中每层上只有一个节点的情况,这里引入平衡二叉树。...自平衡是指,在对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,可能会导致树中某个节点的平衡因子绝对值超过 ,即平衡二叉树变得“不平衡”,为了恢复该节点左右子树的平衡,此时需要对节点执行旋转操作。...右右情况(RR) 该情况与上面的左左情况具有对称性,对平衡二叉树执行插入或删除节点操作后,根节点的平衡因子变为 ,根节点的右子节点平衡因子为 或 ,为了恢复二叉树平衡,需要进行左旋,来使得新的左右子树高度区域平衡...AVL 根据平衡二叉树定义可知,若二叉树左子树高度为 ,则右子树高度最少也要是 ,方能满足平衡二叉树平衡特性。...以 表示高度为 的平衡二叉树的最少节点个数,若二叉树不是空树则有: 根据推导公式可知,平衡二叉树的高度最大为 。当二叉树向完全二叉树靠拢,尽量填满每层上的节点时,树的高度最小,为 。

    1.2K30

    【算法】论平衡二叉树AVL)的正确种植方法

    平衡二叉树AVL) ? 这还不够? 再来个动图看一看! (图中key的大小关系:按字母排序,A最小,Z最大) ?...这里我们可以很明显地看到平衡二叉树的优势所在: 使得查找的平均深度降低, 优化各个API的性能开销 AVL和普通BST区别在于动态方法 平衡二叉树和普通二叉查找树区别主要在于动态方法!...在二叉树中, 我们为每个结点定义了平衡因子这个属性。 平衡因子: 某个结点的左子树的高度减去右子树的高度得到的差值。 平衡二叉树AVL): 所有结点的平衡因子的绝对值都不超过1。...图解平衡二叉树 如下图所示, 图a的两颗是平衡二叉树, 图b的两颗则是非平衡二叉树 ?...所以, 只有所有结点都符合“平衡因子的绝对值都不超过1” 这一条件的二叉树, 才是平衡二叉树; 如果有一个结点不符合条件, 那么这颗二叉树就不是平衡二叉树

    85220

    【算法】论平衡二叉树AVL)的正确种植方法

    平衡二叉树AVL) ? 这还不够? 再来个动图看一看! (图中key的大小关系:按字母排序,A最小,Z最大) ?...这里我们可以很明显地看到平衡二叉树的优势所在: 使得查找的平均深度降低, 优化各个API的性能开销 AVL和普通BST区别在于动态方法 平衡二叉树和普通二叉查找树区别主要在于动态方法!...在二叉树中, 我们为每个结点定义了平衡因子这个属性。 平衡因子: 某个结点的左子树的高度减去右子树的高度得到的差值。 平衡二叉树AVL): 所有结点的平衡因子的绝对值都不超过1。...图解平衡二叉树 如下图所示, 图a的两颗是平衡二叉树, 图b的两颗则是非平衡二叉树 ?...所以, 只有所有结点都符合“平衡因子的绝对值都不超过1” 这一条件的二叉树, 才是平衡二叉树; 如果有一个结点不符合条件, 那么这颗二叉树就不是平衡二叉树

    1K110

    详解什么是平衡二叉树AVL)(修订补充版)

    前言 Wiki:在计算机科学中,AVL树是最早被发明的自平衡二叉查找树。在AVL树中,任一节点对应的两棵子树的最大高度差为1,因此它也被称为高度平衡树。...由前苏联的数学家 Adelse-Velskil 和 Landis 在 1962 年提出的高度平衡二叉树,根据科学家的英文名也称为 AVL 树。它具有如下几个性质: 可以是空树。...AVL树插入时的失衡与调整 图 5.1 是一颗平衡二叉树 ? 图 5.1 在此平衡二叉树插入节点 99 ,树结构变为: ?...AVL树的四种插入节点方式 假设一颗 AVL 树的某个节点为 A,有四种操作会使 A 的左右子树高度差大于 1,从而破坏了原有 AVL 树的平衡性。平衡二叉树插入节点的情况分为以下四种: ?...总结 通过对 AVL 的插入操作和删除操作可以看出,平衡二叉树的优势在于不会出现普通二叉查找树的最差情况,即退化成链表结构,但为了保证高度平衡(对称),动态插入和删除的代价也随之增加。

    2K20
    领券