0

0

c++中如何实现AVL树_c++平衡二叉树插入与旋转方法

尼克

尼克

发布时间:2026-01-14 21:59:50

|

467人浏览过

|

来源于php中文网

原创

AVL树插入后必须自底向上检查并旋转,因插入可能使某节点平衡因子变为±2;首次发现失衡节点即旋转修复,再向上递归检查。LL、RR、LR、RL四种旋转由插入路径方向决定,旋转需更新涉及节点高度并返回新根。

c++中如何实现avl树_c++平衡二叉树插入与旋转方法

AVL树插入后为什么必须检查并可能旋转

因为AVL树要求任意节点的左右子树高度差(平衡因子)绝对值 ≤ 1。单纯插入可能导致某节点平衡因子变为 ±2,此时必须通过旋转恢复平衡。关键不是“插完再统一调整”,而是从插入点向上回溯到根,**首次发现失衡节点就立即旋转修复**,之后其父节点高度变化可能引发更高层失衡,需继续向上检查。

四种旋转场景怎么判断和选择

失衡节点记为 node,插入发生在它的子树中。旋转类型由插入路径的“方向组合”决定:

  • LL:插入发生在 node->left->left —— 右旋 node
  • RR:插入发生在 node->right->right —— 左旋 node
  • LR:插入发生在 node->left->right —— 先对 node->left 左旋,再对 node 右旋
  • RL:插入发生在 node->right->left —— 先对 node->right 右旋,再对 node 左旋

实际编码中,通常用平衡因子(height(node->right) - height(node->left))和插入后子树高度变化方向联合判断,避免重复遍历。

旋转操作本身要改哪些指针

旋转本质是局部子树重构,只修改涉及的 3–4 个节点的 left/right 指针,不改变键值。以右旋为例(LL):

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Node* rotateRight(Node* y) {
    Node* x = y->left;
    Node* T2 = x->right;
x->right = y;
y->left = T2;

// 更新高度(假设 height() 是成员函数或辅助函数)
y->height = max(height(y->left), height(y->right)) + 1;
x->height = max(height(x->left), height(x->right)) + 1;

return x;

}

Copy Leaks
Copy Leaks

AI内容检测和分级,帮助创建和保护原创内容

下载

注意:T2 非空时,它原属于 x 的右子树,旋转后成为 y 的左子树;所有旋转都必须更新参与节点的高度,否则后续平衡因子计算错误。

插入函数里如何嵌入平衡维护逻辑

标准递归插入返回新子树根,每层返回前检查当前节点是否失衡,并执行对应旋转。典型结构如下:

Node* insert(Node* node, int key) {
    // 1. 标准BST插入
    if (!node) return new Node(key);
    if (key < node->key)
        node->left = insert(node->left, key);
    else if (key > node->key)
        node->right = insert(node->right, key);
    else
        return node; // 重复键,不插入
// 2. 更新当前节点高度
node->height = 1 + max(height(node->left), height(node->right));

// 3. 计算平衡因子
int bf = getBalanceFactor(node);

// 4. 四种失衡情况处理(返回旋转后的新根)
if (bf > 1 && key < node->left->key)     // LL
    return rotateRight(node);
if (bf < -1 && key > node->right->key)   // RR
    return rotateLeft(node);
if (bf > 1 && key > node->left->key)     // LR
    return rotateLeftRight(node);
if (bf < -1 && key < node->right->key)   // RL
    return rotateRightLeft(node);

return node; // 无需旋转,返回原节点

}

容易忽略的点:旋转后必须返回新根(如 rotateRight 返回 x),否则父节点的指针会指向被“转下去”的旧根,导致树断裂;另外,getBalanceFactor 必须用 height(right) - height(left),符号反了会导致 LL/RR 判断颠倒。

相关专题

更多
Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战
Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战

本专题系统讲解 Golang 在 gRPC 服务开发中的完整实践,涵盖 Protobuf 定义与代码生成、gRPC 服务端与客户端实现、流式 RPC(Unary/Server/Client/Bidirectional)、错误处理、拦截器、中间件以及与 HTTP/REST 的对接方案。通过实际案例,帮助学习者掌握 使用 Go 构建高性能、强类型、可扩展的 RPC 服务体系,适用于微服务与内部系统通信场景。

8

2026.01.15

公务员递补名单公布时间 公务员递补要求
公务员递补名单公布时间 公务员递补要求

公务员递补名单公布时间不固定,通常在面试前,由招录单位(如国家知识产权局、海关等)发布,依据是原入围考生放弃资格,会按笔试成绩从高到低递补,递补考生需按公告要求限时确认并提交材料,及时参加面试/体检等后续环节。要求核心是按招录单位公告及时响应、提交材料(确认书、资格复审材料)并准时参加面试。

44

2026.01.15

公务员调剂条件 2026调剂公告时间
公务员调剂条件 2026调剂公告时间

(一)符合拟调剂职位所要求的资格条件。 (二)公共科目笔试成绩同时达到拟调剂职位和原报考职位的合格分数线,且考试类别相同。 拟调剂职位设置了专业科目笔试条件的,专业科目笔试成绩还须同时达到合格分数线,且考试类别相同。 (三)未进入原报考职位面试人员名单。

58

2026.01.15

国考成绩查询入口 国考分数公布时间2026
国考成绩查询入口 国考分数公布时间2026

笔试成绩查询入口已开通,考生可登录国家公务员局中央机关及其直属机构2026年度考试录用公务员专题网站http://bm.scs.gov.cn/pp/gkweb/core/web/ui/business/examResult/written_result.html,查询笔试成绩和合格分数线,点击“笔试成绩查询”按钮,凭借身份证及准考证进行查询。

11

2026.01.15

Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)
Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)

本专题系统讲解 Java 在桌面应用开发领域的实战应用,重点围绕 JavaFX 框架,涵盖界面布局、控件使用、事件处理、FXML、样式美化(CSS)、多线程与UI响应优化,以及桌面应用的打包与发布。通过完整示例项目,帮助学习者掌握 使用 Java 构建现代化、跨平台桌面应用程序的核心能力。

65

2026.01.14

php与html混编教程大全
php与html混编教程大全

本专题整合了php和html混编相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

36

2026.01.13

PHP 高性能
PHP 高性能

本专题整合了PHP高性能相关教程大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

75

2026.01.13

MySQL数据库报错常见问题及解决方法大全
MySQL数据库报错常见问题及解决方法大全

本专题整合了MySQL数据库报错常见问题及解决方法,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

21

2026.01.13

PHP 文件上传
PHP 文件上传

本专题整合了PHP实现文件上传相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

35

2026.01.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程

共102课时 | 6.7万人学习

前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)
前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)

共162课时 | 18.8万人学习

第二十二期_前端开发
第二十二期_前端开发

共119课时 | 12.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号