樹是一種很重要的資料結構,二叉樹 、 AVL樹 、紅黑樹 、 2-3樹 、B-Tree 、B+Tree
==== 二叉 樹 ====
定義:
- 若它的左子樹不為空,則左子樹上所有結點的值均小於等於根結點的值;
- 若它的右子樹不為空,則右子樹上所有結點的值均大於等於根結點的值;
- 它的左右子樹均為二分查詢樹。
選取一個節點為參照根節點,會發現所有的左側子節點小於等於參照點,右側大於等於參照點。
比如根節點9, 9所有的左側子節點(5、2、7、1、3)都小於等於9.
比如根節點13,13所有的左側子節點(11、10、12)都大於等於13.
1、查詢
查詢節點 10:根節點9開始,10>9 右側,10<13 左側,10<11 左側,找到10.
2、插入
插入 子節點 4:4<9 左側,4<5 左側,4>2 右側,4>3 右側
3、刪除
刪除節點(因為情況有多種,處理邏輯也是比較麻煩。)
A:刪除葉子:好吧就是一個乾巴巴的葉子,好辦,找到-刪除。
刪除 7 ,這個7是葉子,那就找到並刪除
B:有一個分支的,刪除節點,子節點上提。
刪除 2節點:找到2 ,刪除2
再上提子節點 1
C:兩個分支,節點刪除,右子樹最小的數代替被刪除節點,
因為右子樹最多有一個右葉子,重新指定引用。
刪除 13,13有左右兩個分支:
因為 右分支肯定大於左面分支,所以上提右子節點 15
==== AVL 樹 ====
自平衡二叉樹,任一節點對應的兩棵子樹的最大高度差為1。也可以稱之為 高度平衡樹。
插入、查詢、刪除平均最壞的時間複雜度為O( log n )。
每個節點都有一個平衡因子,即左右子樹的高度差 0 ,1,-1 這是滿足AVL樹的條件的;
也有可能是 -2 或者 2,高度差>1,所以需要自己再平衡,來滿足AVL樹的條件。
也就是隻要高度大於1我就會自己執行執行一下旋轉:
有這4種情況:左左 左右 右右 右左
左左:右旋轉(單旋轉)
左右:左旋轉+右旋轉(雙旋轉)
右右:左旋轉(單旋轉)
右左:左旋轉+右旋轉(雙旋轉),達到平衡
以上對應的是插入操作
查詢:同二叉樹
刪除:父節點的平衡因子依然維護在 0 ,1 ,-1 說明沒有打破平衡。平衡因子 2或者-2,我們依然使用旋轉來達到平衡。