平衡二叉树:或者是一棵空的二叉排序树,或者是具有下列性质的二叉排序树:
⑴ 根结点的左子树和右子树的深度最多相差1;
⑵ 根结点的左子树和右子树也都是平衡二叉树。
平衡因子:结点的平衡因子是该结点的左子树的深度与右子树的深度之差。
结点的平衡因子=HL-HR
在平衡树中,结点的平衡因子可以是1,0,-1。
最小不平衡子树:在平衡二叉树的构造过程中,以距离插入结点最近的、且平衡因子的绝对值大于1的结点为根的子树。
基本思想: 在构造二叉排序树的过程中,每插入一个结点时,首先检查是否因插入而破坏了树的平衡性, 若是, 则找出最小不平衡子树, 在保持二叉排序树特性的前提下,调整最小不平衡子树中各结点之间的链接关系,进行相应的旋转,使之成为新的平衡子树。
设结点A为最小不平衡子树的根结点,对该子树进行平衡调整归纳起来有以下四种情况:1、LL型 2、RR型 3、LR型 4、RL型
平衡二叉树——LL型
B=A->lchild;
A->lchild=B->rchild;
B->rchild=A;
A->bf=0;
B->bf=0;
if (FA==NULL)
root=B;
else if (A==FA->lchild)
FA->lchild=B;
else
FA->rchild=B;
平衡二叉树——RR型
B=A->rchild;
A->rchild=B->lchild;
B->lchild=A;
A->bf=0;
B->bf=0;
if (FA==NULL)
root=B;
else if (A==FA->lchild)
FA->lchild=B;
else
FA->rchild=B;
平衡二叉树——LR型
B=A->lchild;
C=B->rchild;
B->rchild=C->lchild;
A->lchild=C->rchild;
C->lchild=B;
C->rchild=A;
平衡二叉树——RL型
B=A->rchild;
C=B->lchild;
B->lchild=C->rchild;
A->rchild=C->lchild;
C->lchild=A;
C->rchild=B;
综上所述, 在一个平衡二叉排序树上插入一个新结点S时,主要包括以下三步:
(1) 查找应插位置, 同时记录离插入位置最近的可能失衡结点A(A的平衡因子不等于0)。
(2) 插入新结点S, 并修改从A到S路径上各结点的平衡因子。
(3) 根据A、 B的平衡因子, 判断是否失衡以及失衡类型, 并做相应处理。