题目:
将 8, 9, 7, 2, 3, 5, 6, 4 顺序插入一棵初始为空的AVL树。下列句子中哪句是错的?
A. 4 和 6 是兄弟
B. 5 是 8 的父结点
C. 7 是根结点
D. 3 和 8 是兄弟
解题要点:
需要对AVL树的4种旋转方式熟悉。
AVL旋转过程:
根据绘制的AVL树可知:
A. 4 和 6 是兄弟 √
B. 5 是 8 的父结点 ×
C. 7 是根结点 √
D. 3 和 8 是兄弟 √
故答案是B。
另附代码模拟AVL树的插入和调整。
代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define ElementType int
typedef struct AVLNode *Position;
typedef Position AVLTree; /* AVL树类型 */
struct AVLNode
{
ElementType Data; /* 结点数据 */
AVLTree Left; /* 指向左子树 */
AVLTree Right; /* 指向右子树 */
int Height; /* 树高 */
};
int Max(int a, int b);
int GetHeight(AVLTree A);
AVLTree SingleLeftRotation(AVLTree A);
AVLTree DoubleLeftRightRotation(AVLTree A);
AVLTree Insert(AVLTree T, ElementType X);
AVLTree SingleRightRotation(AVLTree A);
AVLTree DoubleRightLeftRotation(AVLTree A);
void preOrderTraversal(AVLTree A);
/*
AVL树的插入
8, 9, 7, 2, 3, 5, 6, 4
程序结果:
7 3 8 2 5 9 4 6
*/
int main()
{
AVLTree T = NULL;
T = Insert(T, 8);
T = Insert(T, 9);
T = Insert(T, 7);
T = Insert(T, 2);
T = Insert(T, 3);
T = Insert(T, 5);
T = Insert(T, 6);
T = Insert(T, 4);
preOrderTraversal(T);
return 0;
}
bool isEmptyT(AVLTree A)
{
if (A == NULL)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
void preOrderTraversal(AVLTree A)
{
if (!isEmptyT(A))
{
printf("%d ", A->Data);
preOrderTraversal(A->Left);
preOrderTraversal(A->Right);
}
}
int Max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b;
}
int GetHeight(AVLTree A)
{
if (!A)
{
return -1;
}
else
{
return Max((GetHeight(A->Left)), GetHeight(A->Right)) + 1;
}
}
AVLTree SingleLeftRotation(AVLTree A)
{ /* 注意:A必须有一个左子结点B */
/* 将A与B做左单旋,更新A与B的高度,返回新的根结点B */
AVLTree B = A->Left; // 算法图例参看ll.png
A->Left = B->Right;
B->Right = A;
A->Height = Max(GetHeight(A->Left), GetHeight(A->Right)) + 1;
B->Height = Max(GetHeight(B->Left), A->Height) + 1;
return B;
}
AVLTree DoubleLeftRightRotation(AVLTree A)
{ /* 注意:A必须有一个左子结点B,且B必须有一个右子结点C */
/* 将A、B与C做两次单旋,返回新的根结点C
图例查看lr.png
*/
/* 将B与C做右单旋,C被返回 */
A->Left = SingleRightRotation(A->Left);
/* 将A与C做左单旋,C被返回 */
return SingleLeftRotation(A);
}
/*************************************/
/* 对称的右单旋与右-左双旋请自己实现 */
/*************************************/
AVLTree Insert(AVLTree T, ElementType X)
{ /* 将X插入AVL树T中,并且返回调整后的AVL树 */
if (!T)
{ /* 若插入空树,则新建包含一个结点的树 */
T = (AVLTree)malloc(sizeof(struct AVLNode));
T->Data = X;
T->Height = 0;
T->Left = T->Right = NULL;
} /* if (插入空树) 结束 */
else if (X < T->Data)
{
/* 插入T的左子树 */
T->Left = Insert(T->Left, X);
/* 如果需要左旋 */
if (GetHeight(T->Left) - GetHeight(T->Right) == 2)
if (X < T->Left->Data)
T = SingleLeftRotation(T); /* 左单旋 */
else
T = DoubleLeftRightRotation(T); /* 左-右双旋 */
} /* else if (插入左子树) 结束 */
else if (X > T->Data)
{
/* 插入T的右子树 */
T->Right = Insert(T->Right, X);
/* 如果需要右旋 */
if (GetHeight(T->Left) - GetHeight(T->Right) == -2)
if (X > T->Right->Data)
T = SingleRightRotation(T); /* 右单旋 */
else
T = DoubleRightLeftRotation(T); /* 右-左双旋 */
} /* else if (插入右子树) 结束 */
/* else X == T->Data,无须插入 */
/* 别忘了更新树高 */
T->Height = Max(GetHeight(T->Left), GetHeight(T->Right)) + 1;
return T;
}
AVLTree SingleRightRotation(AVLTree A)
{ /* 注意:A必须有一个右子结点B */
/* 将A与B做右单旋,更新A与B的高度,返回新的根结点B */
AVLTree B = A->Right; // 这里假定A->Right有子节点B,并把它赋给当前的B,图例参考rr.png
A->Right = B->Left;
B->Left = A;
A->Height = Max(GetHeight(A->Left), GetHeight(A->Right)) + 1;
B->Height = Max(A->Height, GetHeight(B->Right)) + 1; // A是B的左子树,前面已知,所以直接带入
return B;
}
AVLTree DoubleRightLeftRotation(AVLTree A)
{ /* 注意:A必须有一个右子结点B,且B必须有一个左子结点C */
/* 将A、B与C做两次单旋,返回新的根结点C
图例查看rl.png
*/
/* 将B与C做左单旋,C被返回 */
A->Right = SingleLeftRotation(A->Right);
/* 将A与C做右单旋,C被返回 */
return SingleRightRotation(A);
}