平衡二叉树(C++实现)
平衡二叉树的创建(插入节点)
二叉树的删除节点
删除节点算法思想:首先第一步需要找到要删除的节点x,并分情况进行处理:
- 如果要删除的节点为叶子节点,就找到了要删除的节点,假设节点p是一个叶子节点,则直接删除它。如果删除节点之后,二叉树不平衡,则需要进行相关的调整。
- 如果要删除的节点为只有一棵子树的节点,就找到了要删除的节点,假设p是一个只有一棵子树的节点,则将p删除,p节点的子树的根将成为p父节点f的子节点。如果删除节点之后,二叉树不平衡,则需要进行相关的调整。
- 如果要删除的节点既有左子树,又有右子树,则如果该节点的平衡因子为0或者1,则找到其左子树中具有最大值的节点max(我们只讨论有序平衡二叉树,并且有序平衡二叉树中任意一个节点的左子树上的所有节点的值小于该节点的值,右子树上所有节点的值大于该节点的值),将max的内容与x的内容交换(只替换保存的真正的数据,不替换指针,平衡因子等用于管理目的的信息),并且max即为新的要删除的节点。由于树是有序的,因而这样找到的节点要么是一个叶子节点,要么是一个没有右子树的节点。如果该节点的平衡因子为-1,则找到其右节点中具有最小值的节点min,将min的内容与x的内容交换,并且min即为新的要删除的节点。由于树是有序的,因而这样找到的节点要么是一个叶子节点,要么是一个没有左子树的节点。在找到要删除的节点后下一步就是删除节点,假设要删除的节点为p,其父节点为f,显然此时p要么是一个叶子节点,要么是一个只有一棵子树的节点:如果delete是一个叶子节点,则直接删除它。如果delete是一个只有一棵子树的节点,则将delete删除,delete节点的子树的根将成为parent的子节点。如果删除节点之后,二叉树不平衡,则需要进行相关的调整。
二叉树节点的查找
- 若待查找节点的数值小于根节点数值,则查找根节点的左子树
- 若待查找节点的数值大于根节点数值,则查找根节点的右子树
- 若根节点为叶子节点且不等于待查找节点,则查找失败。
- 若根节点的数值等于叶子节点的数值,则查找成功。
算法实现:
#ifndef _BALANCEBITREE_H_
#define _BALANCEBITREE_H_
#include <iostream>
#include <cmath>using namespace std;template< class ElementType>
struct Node{ElementType data;struct Node *lChild;struct Node *rChild;int balanceFctor; //平衡因子
};
template< class ElementType>
class BalanceBiTree{
public :BalanceBiTree(Node<ElementType> *& T); //初始化static void menu(); //菜单void destory(Node<ElementType> *& T); //销毁二叉树void insert(Node<ElementType> *& T,Node<ElementType> * S); //将指针S所指节点插入二叉排序中int BiTreeDepth(Node <ElementType> * T); //求树的高度int getNodeFactor(Node<ElementType> *T); //求树中节点的平衡因子void factorForTree(Node<ElementType> *&T); //求树中的每个节点的平衡因子void nodeFctorIsTwo(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p); //获得平衡因子为2或-2的节点void nodeFctorIsTwoFather(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&f); //获得平衡因子为2或-2的节点的父节点void LLAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f); //LL调整void LRAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f); //LR调整void RLAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f); //RL调整void RRAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f); //RR调整void AllAdjust(Node<ElementType> *&T); //集成四种调整,并实时更新平衡因子void preOrderTraverse(Node<ElementType> *T,int level); //先序遍历输出void inOrderTraverse(Node <ElementType> *T,int level); //中序遍历输出void BiTreeToArray(Node <ElementType> *T,ElementType A[],int i,int &count); //二叉树转数组void LevelTraverse(Node <ElementType> *T,ElementType B[],int num); //对二叉链表表示的二叉树,按从上到下,从左到右打印结点值,即按层次打印void createSubBalanceBiTree(Node<ElementType> *&T); //交互创建二叉平衡树void createBalanceBiTreeFromArray(Node<ElementType> *&T,ElementType A[],int n);//从数组中创建平衡二叉树void search(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,ElementType x); //查找元素xNode <ElementType> * getElementFatherPointer(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&f,ElementType x); //获取某个元素的父亲指针,不存在返回NULLvoid getPriorElement(Node <ElementType> *&T,ElementType &min,ElementType &max); //获取前驱元素Node <ElementType> * getElementPriorPointer(Node <ElementType> *&T); //获取某个元素的前驱指针void getNextElement(Node <ElementType> *&T,ElementType &min,ElementType &max); //获取后继元素Node <ElementType> * getElementNextPointer(Node <ElementType> *&T); //获取某个元素的后继指针void deleteLeafNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,Node <ElementType> *&f); //删除叶子节点void deleteOneBranchNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,Node <ElementType> *&f); //删除仅有左子树或只有右子树的节点void deleteTwoBranchNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p); //删除既有左子树又有右子树的节点void deleteOperate(Node <ElementType> *&T,ElementType x); //集成删除的三种情况的操作
private :Node<ElementType> *root; //树根
};
//初始化
template< class ElementType>
BalanceBiTree<ElementType>::BalanceBiTree(Node<ElementType> *& T)
{T=NULL;
}
//菜单
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::menu()
{cout<<"*************************************************"<<endl;cout<<"0退出并销毁平衡二叉树"<<endl;cout<<"1二分查找算法实现查找元素"<<endl;cout<<"2插入结点构建二叉排序树(二叉平衡树)"<<endl;cout<<"3二叉排序树中查找指定值的结点"<<endl;cout<<"4二叉排序树中删除特定值的结点"<<endl;cout<<"5数组A[1..26]递增有序,设计算法以构造一棵平衡的二叉排序树"<<endl;cout<<"6树形输出"<<endl;cout<<"*************************************************"<<endl;
}
//销毁二叉树
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::destory(Node<ElementType> *& T)
{if(T){destory(T->lChild);destory(T->rChild);delete T;}
}
//将指针S所指节点插入二叉排序中
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::insert(Node<ElementType> *& T,Node<ElementType> * S)
{if(T==NULL)T=S;else if(S->data<T->data)insert(T->lChild,S);elseinsert(T->rChild,S);
}
//求树的高度
template< class ElementType>
int BalanceBiTree<ElementType>::BiTreeDepth(Node <ElementType> * T)
{int m,n;if(T==NULL)return 0; //空树,高度为0else{m=BiTreeDepth(T->lChild); //求左子树高度(递归)n=BiTreeDepth(T->rChild); //求右子树高度(递归)if(m>n){return m+1;}else{return n+1;}}
}
//求树中节点的平衡因子
template< class ElementType>
int BalanceBiTree<ElementType>::getNodeFactor(Node<ElementType> *T)
{int m=0,n=0;if(T){m=BiTreeDepth(T->lChild);n=BiTreeDepth(T->rChild);}return m-n;
}
//求树中的每个节点的平衡因子
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::factorForTree(Node<ElementType> *&T)
{if(T){T->balanceFctor=getNodeFactor(T);factorForTree(T->lChild);factorForTree(T->rChild);}
}
//获得平衡因子为2或-2的节点
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::nodeFctorIsTwo(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p)
{if(T){if(T->balanceFctor==2||T->balanceFctor==-2){p=T;}nodeFctorIsTwo(T->lChild,p);nodeFctorIsTwo(T->rChild,p);}
}
//获得平衡因子为2或-2的节点的父节点
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::nodeFctorIsTwoFather(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&f)
{if(T){if(T->lChild!=NULL){if(T->lChild->balanceFctor==2||T->lChild->balanceFctor==-2){f=T;}}if(T->rChild!=NULL){if(T->rChild->balanceFctor==2||T->rChild->balanceFctor==-2){f=T;}}nodeFctorIsTwoFather(T->lChild,f);nodeFctorIsTwoFather(T->rChild,f);}
}
//LL调整
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::LLAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f)
{Node<ElementType> *r;if(T==p) //->balanceFctor==2&&T->lChild->balanceFctor!=2{cout<<"LL调整"<<endl;T=p->lChild; //将P的左孩子提升为新的根节点r=T->rChild;T->rChild=p; //将p降为其左孩子的右孩子p->lChild=r; //将p原来的左孩子的右孩子连接其p的左孩子}else{if(f->lChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"LL调整"<<endl;f->lChild=p->lChild; //将P的左孩子提升为新的根节点r=f->lChild->rChild;f->lChild->rChild=p; //将p降为其左孩子的右孩子p->lChild=r; //将p原来的左孩子的右孩子连接其p的左孩子}if(f->rChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"LL调整"<<endl;f->rChild=p->lChild; //将P的左孩子提升为新的根节点r=f->rChild->rChild;f->rChild->rChild=p; //将p降为其左孩子的右孩子p->lChild=r; //将p原来的左孩子的右孩子连接其p的左孩子}}
}
//LR调整
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::LRAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f)
{Node<ElementType> *l,*r;if(T==p) //->balanceFctor==2&&T->lChild->balanceFctor!=2{cout<<"LR调整"<<endl;T=p->lChild->rChild; //将P的左孩子的右孩子提升为新的根节点r=T->rChild;l=T->lChild;T->rChild=p;T->lChild=p->lChild;T->lChild->rChild=l;T->rChild->lChild=r;}else{if(f->rChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"LR调整"<<endl;f->rChild=p->lChild->rChild; //将P的左孩子的右孩子提升为新的根节点r=f->rChild->rChild;l=f->rChild->lChild;f->rChild->rChild=p;f->rChild->lChild=p->lChild;f->rChild->lChild->rChild=l;f->rChild->rChild->lChild=r;}if(f->lChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"LR调整"<<endl;f->lChild=p->lChild->rChild; //将P的左孩子的右孩子提升为新的根节点r=f->lChild->rChild;l=f->lChild->lChild;f->lChild->rChild=p;f->lChild->lChild=p->lChild;f->lChild->lChild->rChild=l;f->lChild->rChild->lChild=r;}}
}
//RL调整
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::RLAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f)
{Node<ElementType> *l,*r;if(T==p) //->balanceFctor==-2&&T->rChild->balanceFctor!=-2{cout<<"RL调整"<<endl;T=p->rChild->lChild;r=T->rChild;l=T->lChild;T->lChild=p;T->rChild=p->rChild;T->lChild->rChild=l;T->rChild->lChild=r;}else{if(f->rChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"RL调整"<<endl;f->rChild=p->rChild->lChild;r=f->rChild->rChild;l=f->rChild->lChild;f->rChild->lChild=p;f->rChild->rChild=p->rChild;f->rChild->lChild->rChild=l;f->rChild->rChild->lChild=r;}if(f->lChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"RL调整"<<endl;f->lChild=p->rChild->lChild;r=f->lChild->rChild;l=f->lChild->lChild;f->lChild->lChild=p;f->lChild->rChild=p->rChild;f->lChild->lChild->rChild=l;f->lChild->rChild->lChild=r;}}
}
//RR调整
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::RRAdjust(Node<ElementType> *&T,Node<ElementType> *&p,Node<ElementType> *&f)
{Node<ElementType> *l;if(T==p) //->balanceFctor==-2&&T->rChild->balanceFctor!=-2{cout<<"RR调整"<<endl;T=p->rChild; //将P的右孩子提升为新的根节点l=T->lChild;T->lChild=p; //将p降为其右孩子的左孩子p->rChild=l; //将p原来的右孩子的左孩子连接其p的右孩子//注意:p->rChild->balanceFctor==0插入节点时用不上,删除节点时可用}else{if(f->rChild==p) //f的右孩子是p{cout<<"RR调整"<<endl;f->rChild=p->rChild; //将P的右孩子提升为新的根节点l=f->rChild->lChild;f->rChild->lChild=p; //将p降为其右孩子的左孩子p->rChild=l; //将p原来的右孩子的左孩子连接其p的右孩子}if(f->lChild==p) //f的左孩子是p{cout<<"RR调整"<<endl;f->lChild=p->rChild; //将P的左孩子提升为新的根节点l=f->lChild->lChild;f->lChild->lChild=p; //将p降为其左孩子的左孩子p->rChild=l; //将p原来的右孩子的左孩子连接其p的右孩子}}
}
//集成四种调整,并实时更新平衡因子
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::AllAdjust(Node<ElementType> *&T)
{Node<ElementType> *f=NULL,*p=NULL;factorForTree(T);nodeFctorIsTwoFather(T,f);nodeFctorIsTwo(T,p);while(p){factorForTree(T);if(p->balanceFctor==2&&(p->lChild->balanceFctor==1||p->lChild->balanceFctor==0)){LLAdjust(T,p,f);factorForTree(T);}else if(p->balanceFctor==2&&p->lChild->balanceFctor==-1){LRAdjust(T,p,f);factorForTree(T);}else if(p->balanceFctor==-2&&p->rChild->balanceFctor==1){RLAdjust(T,p,f);factorForTree(T);}else if(p->balanceFctor==-2&&(p->rChild->balanceFctor==-1||p->rChild->balanceFctor==0)) //||p->rChild->balanceFctor==0{RRAdjust(T,p,f);}f=NULL;p=NULL;nodeFctorIsTwoFather(T,f);nodeFctorIsTwo(T,p);}
}
//先序遍历输出
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::preOrderTraverse(Node<ElementType> *T,int level)
{if(T){cout<<"先序"<<"("<<T->data<<","<<level<<")"<<" ";preOrderTraverse(T->lChild,level+1);preOrderTraverse(T->rChild,level+1);}
}
//中序遍历算法
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::inOrderTraverse(Node <ElementType> * T,int level)
{if(T){inOrderTraverse(T->lChild,level+1); //递归调用先序遍历左子树cout<<"中序"<<"("<<T->data<<","<<level<<")"<<" "; //访问根节点inOrderTraverse(T->rChild,level+1); //递归调用先序遍历右子树}
}
//二叉树转数组
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::BiTreeToArray(Node <ElementType> *T,ElementType A[],int i,int &count)
{if(T!=NULL){A[i]=T->data;if(i>count)count=i;BiTreeToArray(T->lChild,A,2*i,count);BiTreeToArray(T->rChild,A,2*i+1,count);}
}
//对二叉链表表示的二叉树,按从上到下,从左到右打印结点值,即按层次打印
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::LevelTraverse(Node <ElementType> *T,ElementType B[],int num)
{int n,i,j,t,q,s,p,m=0,k=0;n=(int)((log(num)/log(2))+1);p=n;for(i=0;i<n;i++){k=pow(2,m)+k;t=pow(2,m);j=pow(2,p-1)-1;q=pow(2,p)-1;s=q;for(j;j>0;j--){cout<<" ";}for(t;t<=k;t++){if(B[t]==0){cout<<"*";for(q;q>0;q--)cout<<" ";q=s;}else{cout<<B[t];for(q;q>0;q--)cout<<" ";q=s;}}m++;p--;j=n-i-1;cout<<endl;}
}
//交互创建二叉平衡树
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::createSubBalanceBiTree(Node<ElementType> *&T)
{int level=1;int i=1,j=0;int A[100]={0};int length=0;ElementType x;Node<ElementType> * S,*p;T=new Node<ElementType>;T->balanceFctor=0;T->lChild=NULL;T->rChild=NULL;p=T;cout<<"请输入元素(-9999退出):";cin>>x;T->data=x;while(x!=-9999){cout<<"请输入元素:";cin>>x;if(x==-9999)return;S=new Node<ElementType>;S->data=x;S->balanceFctor=0;S->lChild=NULL;S->rChild=NULL;insert(p,S);AllAdjust(T);p=T;inOrderTraverse(T,level);cout<<endl;BiTreeToArray(T,A,i,length);cout<<"其树状图为:"<<endl;LevelTraverse(T,A,length);j=0;for(j;j<100;j++)A[j]=0;level=1;i=1;}
}
//从数组中创建平衡二叉树
template< class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::createBalanceBiTreeFromArray(Node<ElementType> *&T,ElementType A[],int n)
{Node<ElementType> * S,*p;int i=1;T=new Node<ElementType>;T->balanceFctor=0;T->lChild=NULL;T->rChild=NULL;p=T;T->data=A[0];n=n-1;while(n){S=new Node<ElementType>;S->data=A[i];S->balanceFctor=0;S->lChild=NULL;S->rChild=NULL;insert(p,S);AllAdjust(T);p=T;i++;n--;}
}
//查找元素x
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::search(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,ElementType x)
{if(T){if(T->data==x)p=T;search(T->lChild,p,x);search(T->rChild,p,x);}
}//获取某个元素的父亲指针,不存在返回NULL
template<class ElementType>
Node <ElementType> * BalanceBiTree<ElementType>::getElementFatherPointer(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&f,ElementType x)
{if(T){if(T->lChild!=NULL){if(T->lChild->data==x)f=T;}if(T->rChild!=NULL){if(T->rChild->data==x)f=T;}getElementFatherPointer(T->lChild,f,x);getElementFatherPointer(T->rChild,f,x);}
}
//获取前驱元素
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::getPriorElement(Node <ElementType> *&T,ElementType &min,ElementType &max)
{if(T){min=T->data;if(min>max)max=min;getPriorElement(T->lChild,min,max);getPriorElement(T->rChild,min,max);}
}
//获取某个元素的前驱指针
template<class ElementType>
Node <ElementType> * BalanceBiTree<ElementType>::getElementPriorPointer(Node <ElementType> *&T)
{Node <ElementType> *p;ElementType min=0,max=-9999;getPriorElement(T,min,max);search(T,p,max);return p;
}
//获取后继元素template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::getNextElement(Node <ElementType> *&T,ElementType &min,ElementType &max)
{if(T){max=T->data;if(min>max)min=max;getNextElement(T->lChild,min,max);getNextElement(T->rChild,min,max);}
}
//获取某个元素的后继指针
template<class ElementType>
Node <ElementType> * BalanceBiTree<ElementType>::getElementNextPointer(Node <ElementType> *&T)
{Node <ElementType> *p;ElementType min=9999,max=0;getNextElement(T,min,max);search(T,p,min);return p;
}
//删除叶子节点操作
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::deleteLeafNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,Node <ElementType> *&f)
{if(p==NULL){cout<<"此节点不存在,不能删除"<<endl;return;}if(T==p) //根节点即为叶子节点{delete p;T=NULL;}else{ //删除节点为非根节点的叶子节点if(f->lChild==p){delete p;f->lChild=NULL;}if(f->rChild==p){delete p;f->rChild=NULL;}}
}
//删除仅有左子树或只有右子树的节点
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::deleteOneBranchNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p,Node <ElementType> *&f)
{if(p==NULL){cout<<"此节点不存在,不能删除"<<endl;return;}if(T==p){if(T->lChild==NULL&&T->rChild!=NULL){T=p->rChild;delete p;}if(T->rChild==NULL&&T->lChild!=NULL){T=p->lChild;delete p;}}else{if(p->lChild!=NULL){if(f->lChild==p)f->lChild=p->lChild;elsef->rChild=p->lChild;}if(p->rChild!=NULL){if(f->lChild==p)f->lChild=p->rChild;elsef->rChild=p->rChild;}}
}
//删除既有左子树又有右子树的节点
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::deleteTwoBranchNode(Node <ElementType> *&T,Node <ElementType> *&p)
{Node <ElementType> *f,*next,*prior;if(p==NULL){cout<<"此节点不存在,不能删除"<<endl;return;}if(p->balanceFctor==1) //p的平衡因子为1时,用p的前驱节点代替p{prior=getElementPriorPointer(p->lChild); //获得x的前驱指针if(prior->lChild!=NULL&&prior->rChild==NULL) //情况一前驱节点只有左孩子{p->data=prior->data;prior->data=prior->lChild->data;delete prior->lChild;prior->lChild=NULL;}if(prior->lChild==NULL&&prior->rChild==NULL) //情况二前驱节点为叶子节点{getElementFatherPointer(T,f,prior->data); //得到前驱节点的父节点p->data=prior->data;delete prior;f->rChild=NULL;}}else if(p->balanceFctor==-1) //p的平衡因子为-1时,用p的后继节点代替p{next=getElementNextPointer(p->rChild); //获得x的后继指针cout<<next->data;int level=1;if(next->rChild!=NULL&&next->lChild==NULL) //情况一后继节点只有右孩子{p->data=next->data;next->data=next->rChild->data;delete next->rChild;next->rChild=NULL;}else if(next->rChild==NULL&&next->lChild==NULL) //情况二后继节点为叶子节点{getElementFatherPointer(T,f,next->data); //得到后继节点的父节点p->data=next->data;delete next;f->lChild=NULL;}}else if(p->balanceFctor==0) //p的平衡因子为0时,用p的前驱或后继节点代替p,这里用前驱{prior=getElementPriorPointer(p->lChild); //获得x的前驱指针if(prior->lChild!=NULL&&prior->rChild==NULL) //情况一前驱节点只有左孩子{p->data=prior->data;prior->data=prior->lChild->data;delete prior->lChild;prior->lChild=NULL;}if(prior->lChild==NULL&&prior->rChild==NULL) //情况二前驱节点为叶子节点{getElementFatherPointer(T,f,prior->data); //得到前驱节点的父节点p->data=prior->data;delete prior;if(p==f) //这块需要特殊记忆,唯独p->balanceFctor==0需要考虑***f->lChild=NULL;elsef->rChild=NULL;}}
}
//集成删除的三种情况的操作
template<class ElementType>
void BalanceBiTree<ElementType>::deleteOperate(Node <ElementType> *&T,ElementType x)
{Node <ElementType> *f,*p=NULL;search(T,p,x);getElementFatherPointer(T,f,x);if(p==NULL){cout<<"不存在此节点,删除失败!"<<endl;return;}if(p->lChild==NULL&&p->rChild==NULL) //情况一删除节点为叶子节点{deleteLeafNode(T,p,f);if(T!=NULL)AllAdjust(T);}else if((p->lChild==NULL&&p->rChild!=NULL)||(p->lChild!=NULL&&p->rChild==NULL)){deleteOneBranchNode(T,p,f);if(T!=NULL)AllAdjust(T);}else //if(p->lChild!=NULL&&p->rChild!=NULL){deleteTwoBranchNode(T,p);if(T!=NULL)AllAdjust(T);}
}
#endif // _BALANCEBITREE_H_
#include <iostream>
#include <Cstdlib>
#include "BalanceBiTree.h"using namespace std;//数组、顺序表的二分查找
template<class ElementType>
int BinarySearch(ElementType A[],int n,ElementType x)
{int mid,low=0,high=n-1;while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(x==A[mid]){return mid;}else if(x<A[mid]){high=mid-1;}else{low=mid+1;}}return -1;
}
//初始化数组
void initArray(int A[])
{int i=0;for(i;i<100;i++)A[i]=0;
}
int main()
{int x,y;int i=1;int level=1;int A[100]={0};int B[100]={0};int length=0; //存储数组A的有效元素个数Node<int> * root;Node<int> * p;BalanceBiTree<int> T(root);BalanceBiTree<int>::menu();cout<<"请输入执行序号:";cin>>x;while(x!=0){switch(x){case 1:if(root!=NULL)T.destory(root);length=0;cout<<"请输入数组元素的值:";cin>>y;while(y!=-9999){A[length]=y;length++;cout<<"请输入数组元素的值:";cin>>y;}cout<<"请输入要查询元素的值:";cin>>x;if(BinarySearch(A,length+1,x)==-1)cout<<"不存i=1;在!"<<endl;else{cout<<"存在,其下标为:"<<BinarySearch(A,length+1,x)<<endl;}break;case 2:T.createSubBalanceBiTree(root);break;case 3:cout<<"请输入要查询元素的值:";cin>>x;T. search(root,p,x);if(p!=NULL){if(p->data==x)cout<<"元素存在!"<<endl;elsecout<<"元素不存在!"<<endl;}else{cout<<"元素不存在!"<<endl;}break;case 4:i=1;initArray(A);level=1;cout<<"请输入要删除元素的值:";cin>>x;T.deleteOperate(root,x);T.inOrderTraverse(root,level);T.BiTreeToArray(root,A,i,length);cout<<"其树状图为:"<<endl;T.LevelTraverse(root,A,length);break;case 5:initArray(A);if(root!=NULL)T.destory(root);length=0;y=1;for(y;y<=26;y++){A[length]=y;length++;}T.createBalanceBiTreeFromArray(root, A,length);level=1;i=1;T.inOrderTraverse(root,level);cout<<endl;initArray(A);T.BiTreeToArray(root,A,i,length);cout<<"其树状图为:"<<endl;T.LevelTraverse(root,A,length);break;case 6:i=1;initArray(A);T.AllAdjust(root);T.BiTreeToArray(root,A,i,length);cout<<"其树状图为:"<<endl;T.LevelTraverse(root,A,length);break;}system("PAUSE");system("CLS");BalanceBiTree<int>::menu();cout<<"请输入执行序号:";cin>>x;}if(root!=NULL)T.destory(root);return 0;
}
运行截图
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数据库为什么使用 B+ 树? 前言 讲到索引,第一反应肯定是能提高查询效率.例如书的目录,想要查找某一章节,会先从目录中定位.如果没有目录,那么就需要将所有内容都看一遍才能找到. 索引的设计对程序的性 ...
- 普通二叉树、二叉查找树、平衡二叉树常见操作汇总
目录 总览表 普通二叉树 二叉查找树 平衡二叉树 总览表 普通二叉树 struct Node{int data;Node* lchild,rchild; };Node* newNode(int v){ ...
- 剑指Offer——平衡二叉树
题目描述: 输入一棵二叉树,判断该二叉树是否是平衡二叉树. 分析: 平衡二叉树(Self-balancing binary search tree)又被称为AVL树(有别于AVL算法),且具有以下性质 ...
- 【每日一算法】平衡二叉树
微信改版,加星标不迷路! 每日一算法-搜索插入位置 作者:阿广 阅读目录 ? 题目 ? 解析 ? 完整代码 1 题目 给定一个二叉树,判断它是否是高度平衡的二叉树. 本题中,一棵高度平衡二叉树定义为: ...
- 带父节点的平衡二叉树_学习数据结构--第四章:树与二叉树(平衡二叉树)
第四章:树与二叉树(平衡二叉树) 1.平衡二叉树 平衡二叉树:AVL,任意结点的平衡因子的绝对值不超过一. 平衡因子:左子树高度 - 右子树高度 如上图二叉树,是否是平衡二叉树? 可以把所有结点的平衡 ...
- java TreeMap 源代码分析 平衡二叉树
TreeMap 的实现就是红黑树数据结构,也就说是一棵自平衡的排序二叉树,这样就可以保证当需要快速检索指定节点. TreeSet 和 TreeMap 的关系 为了让大家了解 TreeMap 和 Tre ...
- python判断二叉树是否为平衡二叉树
python判断二叉树是否为平衡二叉树 树是数据结构中的重中之重,尤其以各类二叉树为学习的难点.一直以来,对于树的掌握都是模棱两可的状态,现在希望通过写一个关于二叉树的专题系列.在学习与总结的同时更加 ...
- 高度平衡二叉树的构建_平衡二叉树(AVL)树
1.平衡二叉树定义 是一种二叉排序树(二叉查找树.二叉搜索树),其中每个节点的左子树和右子树的高度差不大于1.(左右子树也是平衡二叉树) 平衡因子BF = 二叉树节点的左子树深度减去右子树深度 = 节 ...
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