太完整了！Java树结构实际应用（平衡二叉树-AVL树

2023-08-19 09:54:28

     SNode newNode = new SNode(value);
    newNode.right = right;
    newNode.left = left.right;
    value = left.value;
    left = left.left;
    right = newNode;

}


# 6、应用案例-双旋转

前面的两个数列，进行单旋转(即一次旋转)就可以将非平衡二叉树转成平衡二叉树,但是在某些情况下，单旋转

不能完成平衡二叉树的转换。比如数列

int[] arr = { 10, 11, 7, 6, 8, 9 }; 运行原来的代码可以看到，并没有转成 AVL 树.

int[] arr = {2,1,6,5,7,3}; // 运行原来的代码可以看到，并没有转成 AVL 树

1) 问题分析

![Java树结构实际应用（平衡二叉树/AVL树），讲得透透的](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/24195226-10f669d17e7857b2?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

2) 解决思路分析

1\. 当符号右旋转的条件时

2\. 如果它的左子树的右子树高度大于它的左子树的高度

3\. 先对当前这个结点的左节点进行左旋转

4\. 在对当前结点进行右旋转的操作即可

3) 代码实现[AVL 树的汇总代码(完整代码)]

package com.lin.avltree_0316;

import javax.security.auth.kerberos.KerberosKey;

public class AVLTreeDemo {

public static void main(String[] args) {

// int[] arr = {4, 3, 6, 5, 7, 8};
// int[] arr = {10, 12, 8, 9, 7, 6};
int[] arr = {10, 11, 7, 6, 8, 9};

    AVLTree avlTree = new AVLTree();
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        avlTree.add(new SNode(arr[i]));
    }

    avlTree.infixOrder();

    System.out.println("旋转之后：");
    System.out.println("树的高度：" + avlTree.getRoot().height());
    System.out.println("左子树的高度：" + avlTree.getRoot().leftHeight());
    System.out.println("右子树的高度：" + avlTree.getRoot().rightHeight());
    System.out.println("root = " + avlTree.getRoot());
    System.out.println("root.left = " + avlTree.getRoot().left);
    System.out.println("root.left.left = " + avlTree.getRoot().left.left);
}

}

class AVLTree{
private SNode root;
// 查找要删除的节点
public SNode getRoot() {
return root;
}
public SNode searchDelNode(int value) {
if(root == null) {
return null;
} else {
return root.searchDelNode(value);
}
}
// 查找要删除节点的父节点
public SNode searchParent(int value) {
if(root == null) {
return null;
} else {
return root.searchParent(value);
}
}
/**
* @param node 传入的节点（当作二叉排序树的根节点）
* @return 返回的以node为根节点的二叉排序树的最小节点的值
*/
public int delRightTreeMin(SNode node) {
SNode target = node;
// 循环地查找左节点，就会找到最小值
while(target.left != null) {
target = target.left;
}
delNode(target.value);// !!!
return target.value;// !!!
}

// 删除节点
public void delNode(int value) {
    if(root == null) {
        return;
    } else {
        //     找删除节点
        SNode targetNode = searchDelNode(value);
        //     没有找到
        if(targetNode == null) {
            return;
        }
        //    如果发现当前这棵二叉树只有一个节点
        if(root.left == null && root.right == null) {
            root = null;
            return;
        }
        //     去找到targetNode的父节点
        SNode parent = searchParent(value);
        //     如果删除的节点是叶子节点
        if(targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
            //    判断targetNode是父节点的左子节点还是右子节点
            if(parent.left != null && parent.left.value == value) {
                parent.left = null;
            } else if(parent.right != null && parent.right.value == value) {
                parent.right = null;
            }
        } else if(targetNode.left != null && targetNode.right != null) { //    有左右子节点
            int delRightTreeMin = delRightTreeMin(targetNode.right);
            targetNode.value = delRightTreeMin;
        } else {//    只有一个子节点
            //     要删除的节点只有左节点
            if(targetNode.left !=  null) {
                if(parent != null) {
                    //     如果targetNode是parent的左子节点
                    if(parent.left.value == value) {
                        parent.left = targetNode.left;
                    } else {
                        parent.right = targetNode.left;
                    }
                } else {
                    root = targetNode.left;
                }
            } else {//    要删除的节点有右子节点
                if(parent != null) {
                    if(parent.left.value == value) {
                        parent.left = targetNode.right;
                    } else {
                        parent.right = targetNode.right;
                    }
                } else {
                    root = targetNode.right;
                }
            }
        }

    }
}
// 中序遍历
public void infixOrder() {
    if(root == null) {
        System.out.println("空树！");
    } else {
        root.infixOrder();
    }
}
// 添加
public void add(SNode node) {
    if(root == null) {
        root = node;
    } else {
        root.add(node);
    }
}

}

class SNode{
protected int value;
protected SNode left;
protected SNode right;

public SNode(int value) {
    // TODO Auto-generated constructor stub
    this.value = value;
}
// 返回左子树的高度
public int leftHeight() {
    if(left == null) {
        return 0;
    }
    return left.height();
}
// 返回右子树的高度
public int rightHeight() {
    if(right == null) {
        return 0;
    }
    return right.height();
}
// 返回当前节点的高度，以该节点为根节点的树的高度
public int height() {
    return Math.max(left == null ? 0: left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1; 
}

// 左旋转
private void leftRotate() {
    // 创建新的节点，以当前根节点的值
    SNode newNode = new SNode(value);
    // 把新的节点左子树设置成当前节点的左子树
    newNode.left = left;
    // 把新节点的右子树设置成当前节点的右子节点的左子树
    newNode.right = right.left;
    //    把当前节点的值换为右子节点的值
    value = right.value;
    // 把当前节点的右子树换成右子树的右子树
    right = right.right;
    // 把当前节点的左子树设置成新节点
    left = newNode;

}

// 右旋转
private void rightRotate() {
    SNode newNode = new SNode(value);
    newNode.right = right;
    newNode.left = left.right;
    value = left.value;
    left = left.left;
    right = newNode;

}

@Override
public String toString() {
    // TODO Auto-generated method stub
    return "Node = [value = " + value + "]";
}

// 添加节点
public void add(SNode node) {
    if(node == null) {
        return;