当前位置: 首页 > news >正文

二叉排序树本质上是一种“边插入边排序”的数据结构,而平衡二叉树在此基础上引入了自平衡机制

  1. 二叉排序树的结点删除(左、右子树均不空的情况)
    当待删除结点 *p 同时具有左、右子树时,为保证中序遍历仍有序,不能简单地将其某一子树连接至父节点。通常采用以下两种策略之一:
  • 方法一:用中序直接前驱替代
    找到 *p 的中序直接前驱 *s(即左子树中最右侧的结点),将 *s 的值赋给 *p,然后删除结点 *s。由于 *s 是左子树最右下的结点,其必无右孩子,因此删除 *s 属于“最多一个孩子”的情况,易于处理。

  • 方法二:用中序直接后继替代
    类似地,也可使用 *p 的中序直接后继 *s(右子树中最左侧的结点),用其值替换 *p,再删除 *s。此时 *s 必无左孩子,同样便于删除。

核心作用:通过替代法,将“双分支结点删除”转化为“单分支或叶子结点删除”,从而在删除后依然保持二叉排序树的中序有序性。

  1. 平衡二叉树(AVL 树)
    平衡二叉树是一种特殊的二叉排序树,满足以下条件:
  • 它是空树,或者它的左右子树都是平衡二叉树;
  • 左右子树的高度差不超过 1(即 |BF| ≤ 1);

每个结点的平衡因子 BF = 左子树高度 - 右子树高度,仅取 -1、0、1 三种值。

插入操作后的调整机制
当插入新结点导致某个结点的 |BF| > 1 时,从该结点向下回溯,找到“最小不平衡子树”(距离根最远的不平衡结点作为根的子树),根据插入位置进行四种旋转操作恢复平衡:

  • LL 型:左左,右旋
  • RR 型:右右,左旋
  • LR 型:左右,先左旋再右旋
  • RL 型:右左,先右旋再左旋

核心目的:避免普通二叉排序树因数据有序插入而导致退化成链表(最坏查找时间复杂度 O(n)),通过动态调整维持树高接近 log₂n,使查找、插入、删除的时间复杂度稳定在 O(log n)。

补充说明:
二叉排序树本质上是一种“边插入边排序”的数据结构,而平衡二叉树在此基础上引入了自平衡机制,提升了整体性能稳定性,尤其适用于频繁查找的应用场景。
在二叉排序树中删除一个有两个孩子的结点时,选择中序前驱或后继进行替代,是为了在删除操作后依然保持二叉排序树的中序遍历有序性。这是由二叉排序树的定义和中序遍历的特性决定的。

原因分析:

二叉排序树(BST)满足以下性质:

  • 对任意结点,其左子树中所有结点值均小于该结点值;
  • 其右子树中所有结点值均大于该结点值;
  • 中序遍历结果是一个递增有序序列。

当要删除的结点 *p 有左右两个非空子树时,若直接将其从树中移除,会导致结构断裂,难以简单地用某一子树替代而不破坏BST性质。

为什么选择中序前驱或后继?
  1. 中序前驱:是比当前结点值小的最大值,即左子树中最右边的结点(最大值),其右子树为空。
  2. 中序后继:是比当前结点值大的最小值,即右子树中最左边的结点(最小值),其左子树为空。

这两个结点的特点是:

  • 它们都是“只有一个孩子或无孩子”的结点(因为是最左/最右),便于后续删除;
  • 它们的值恰好位于被删结点值的“邻接位置”,能保证替换后的值仍符合BST的大小关系。

通过将 *p 的值替换为其中序前驱或后继的值,再删除那个前驱或后继结点,相当于“逻辑上删除”了原结点的值,而物理上只删除了一个易于处理的结点,从而既维持了树的结构完整性,又保持了中序有序性

✅ 举例说明:
假设结点 *p 的值为 15,左子树最大值(前驱)是 14,右子树最小值(后继)是 16。
将 14 或 16 替换到 15 的位置后,整个树中仍然满足:左 < 根 < 右,中序序列依然有序。


因此,选择中序前驱或后继替代,是一种既能简化删除操作,又能严格维护BST性质的最优策略。

# 示例:用中序后继替代法删除双孩结点defdelete_node_with_two_children(root,target):# 找到目标结点 p 和其父节点p=root.find(target)ifp.leftandp.right:# 找中序后继 s 及其父节点 parent_ss=p.rightwhiles.left:parent_s=s s=s.left# 将后继的值赋给 pp.val=s.val# 删除后继 s(最多一个右孩子)ifparent_s.left==s:parent_s.left=s.rightelse:parent_s.right=s.right

http://www.jsqmd.com/news/187690/

相关文章:

  • 当插入或删除节点导致某个节点的平衡因子绝对值超过 1 时,就需要进行**旋转调整**以恢复平衡
  • 移动端适配前景看好:HunyuanOCR轻量化模型移植可行性分析
  • Spring Boot项目如何调用HunyuanOCR服务?Java层通信方案
  • 拍照翻译全流程演示:从图像输入到译文输出只需一步
  • batch_size设为多少合适?不同显存条件下的lora-scripts配置建议
  • 复制并修改lora_default.yaml配置模板的详细步骤
  • AI开发者福音:HunyuanOCR集成至Dify平台的可能性探讨
  • LUT调色包下载热门?色彩调整后别忘了用HunyuanOCR提取文字
  • lora-scripts输出目录结构说明:快速定位生成的LoRA权重文件
  • 日韩文字识别无压力!HunyuanOCR多语种能力验证
  • 这是一封离别信。
  • GPIO工作时序模拟_DWT实现μs级精确延时
  • C++26 constexpr重大突破(彻底告别运行时代价的优化方案)
  • 网盘直链下载助手助力!高速获取HunyuanOCR完整镜像包
  • 边缘计算设备能运行吗?HunyuanOCR嵌入式部署设想
  • 腾讯HunyuanOCR支持多种部署方式:PyTorch与vLLM对比评测
  • 2025年12月热选!浙江乡村骑行训练基地口碑榜出炉,山地车骑行/乡村骑行/山地车/山地速降,乡村骑行运动场地哪家好 - 品牌推荐师
  • C#项目中调用HunyuanOCR服务?跨语言集成方案设想
  • Node.js中间层代理HunyuanOCR请求,提升安全与稳定性
  • 为什么你的C++程序总卡死?一文看懂多线程死锁的底层机制
  • 【C++元编程新纪元】:C++26反射机制与10个典型应用场景
  • 中文文本识别准确率惊人!HunyuanOCR针对本土化优化解析
  • 仅需200条数据即可定制专业模型?lora-scripts小样本训练优势分析
  • 跨境电商必备工具:HunyuanOCR多语言商品标签识别能力测评
  • 解决过拟合难题:lora-scripts中epochs与learning_rate调整策略
  • 救命神器!10款AI论文工具测评:本科生毕业论文必备清单
  • 【稀缺前瞻】C++26标准草案泄露:std::execution内存语义首次完整披露
  • base_model路径设置错误怎么办?lora-scripts常见问题排查指南
  • C++26任务队列容量设计指南(从理论到生产环境的6步实践法)
  • Pelco KBD300A 模拟器:06+5.串口实现的逻辑优化、配置管理与协议完善(二次迭代)