AVLTree 类

avltree 类

avltree类扩展了bst类以重写insertdelete方法以在必要时重新平衡树。下面的代码给出了 avltree 类的完整源代码。

package demo;public class AVLTree<E extends Comparable> extends BST {    /** Create an empty AVL tree */    public AVLTree() {}    /** Create an AVL tree from an array of objects */    public AVLTree(E[] objects) {        super(objects);    }    @Override /** Override createNewNode to create an AVLTreeNode */    protected AVLTreeNode createNewNode(E e) {        return new AVLTreeNode(e);    }    @Override /** Insert an element and rebalance if necessary */    public boolean insert(E e) {        boolean successful = super.insert(e);        if (!successful)            return false; // e is already in the tree        else {            balancePath(e); // Balance from e to the root if necessary        }        return true; // e is inserted    }    /** Update the height of a specified node */    private void updateHeight(AVLTreeNode node) {        if (node.left == null && node.right == null) // node is a leaf            node.height = 0;        else if (node.left == null) // node has no left subtree            node.height = 1 + ((AVLTreeNode)(node.right)).height;        else if (node.right == null) // node has no right subtree            node.height = 1 + ((AVLTreeNode)(node.left)).height;        else            node.height = 1 + Math.max(((AVLTreeNode)(node.right)).height, ((AVLTreeNode)(node.left)).height);    }    /** Balance the nodes in the path from the specified    * node to the root if necessary    */    private void balancePath(E e) {        java.util.ArrayList<TreeNode> path = path(e);        for (int i = path.size() - 1; i >= 0; i--) {            AVLTreeNode A = (AVLTreeNode)(path.get(i));            updateHeight(A);            AVLTreeNode parentOfA = (A == root) ? null : (AVLTreeNode)(path.get(i - 1));            switch (balanceFactor(A)) {            case -2:                if (balanceFactor((AVLTreeNode)A.left) <= 0) {                    balanceLL(A, parentOfA); // Perform LL rotation                }                else {                    balanceLR(A, parentOfA); // Perform LR rotation                }                break;                case +2:                    if (balanceFactor((AVLTreeNode)A.right) >= 0) {                        balanceRR(A, parentOfA); // Perform RR rotation                    }                else {                    balanceRL(A, parentOfA); // Perform RL rotation                }            }        }    }    /** Return the balance factor of the node */    private int balanceFactor(AVLTreeNode node) {        if (node.right == null) // node has no right subtree            return -node.height;        else if (node.left == null) // node has no left subtree            return +node.height;        else            return ((AVLTreeNode)node.right).height - ((AVLTreeNode)node.left).height;    }    /** Balance LL (see Figure 26.2) */    private void balanceLL(TreeNode A, TreeNode parentOfA) {        TreeNode B = A.left; // A is left-heavy and B is left-heavy        if (A == root) {            root = B;        }        else {            if (parentOfA.left == A) {                parentOfA.left = B;            }            else {                parentOfA.right = B;            }        }        A.left = B.right; // Make T2 the left subtree of A        B.right = A; // Make A the left child of B        updateHeight((AVLTreeNode)A);        updateHeight((AVLTreeNode)B);    }    /** Balance LR (see Figure 26.4) */    private void balanceLR(TreeNode A, TreeNode parentOfA) {        TreeNode B = A.left; // A is left-heavy        TreeNode C = B.right; // B is right-heavy        if (A == root) {            root = C;        }        else {            if (parentOfA.left == A) {                parentOfA.left = C;            }            else {                parentOfA.right = C;            }        }        A.left = C.right; // Make T3 the left subtree of A        B.right = C.left; // Make T2 the right subtree of B        C.left = B;        C.right = A;        // Adjust heights        updateHeight((AVLTreeNode)A);        updateHeight((AVLTreeNode)B);        updateHeight((AVLTreeNode)C);    }    /** Balance RR (see Figure 26.3) */    private void balanceRR(TreeNode A, TreeNode parentOfA) {        TreeNode B = A.right; // A is right-heavy and B is right-heavy        if (A == root) {            root = B;        }        else {            if (parentOfA.left == A) {                parentOfA.left = B;            }            else {                parentOfA.right = B;            }        }        A.right = B.left; // Make T2 the right subtree of A        B.left = A;        updateHeight((AVLTreeNode)A);        updateHeight((AVLTreeNode)B);    }    /** Balance RL (see Figure 26.5) */    private void balanceRL(TreeNode A, TreeNode parentOfA) {        TreeNode B = A.right; // A is right-heavy        TreeNode C = B.left; // B is left-heavy        if (A == root) {            root = C;        }        else {            if (parentOfA.left == A) {                parentOfA.left = C;            }            else {                parentOfA.right = C;            }        }        A.right = C.left; // Make T2 the right subtree of A        B.left = C.right; // Make T3 the left subtree of B        C.left = A;        C.right = B;        // Adjust heights        updateHeight((AVLTreeNode)A);        updateHeight((AVLTreeNode)B);        updateHeight((AVLTreeNode)C);    }    @Override /** Delete an element from the AVL tree.    * Return true if the element is deleted successfully    * Return false if the element is not in the tree */    public boolean delete(E element) {        if (root == null)            return false; // Element is not in the tree        // Locate the node to be deleted and also locate its parent node        TreeNode parent = null;        TreeNode current = root;        while (current != null) {            if (element.compareTo(current.element)  0) {                parent = current;                current = current.right;            }            else                break; // Element is in the tree pointed by current        }        if (current == null)            return false; // Element is not in the tree        // Case 1: current has no left children (See Figure 25.10)        if (current.left == null) {            // Connect the parent with the right child of the current node            if (parent == null) {                root = current.right;            }            else {                if (element.compareTo(parent.element) < 0)                    parent.left = current.right;                else                    parent.right = current.right;                // Balance the tree if necessary                balancePath(parent.element);            }        }        else {            // Case 2: The current node has a left child            // Locate the rightmost node in the left subtree of            // the current node and also its parent            TreeNode parentOfRightMost = current;            TreeNode rightMost = current.left;            while (rightMost.right != null) {                parentOfRightMost = rightMost;                rightMost = rightMost.right; // Keep going to the right            }            // Replace the element in current by the element in rightMost            current.element = rightMost.element;            // Eliminate rightmost node            if (parentOfRightMost.right == rightMost)                parentOfRightMost.right = rightMost.left;            else                // Special case: parentOfRightMost is current                parentOfRightMost.left = rightMost.left;            // Balance the tree if necessary            balancePath(parentOfRightMost.element);        }        size--;        return true; // Element inserted    }    /** AVLTreeNode is TreeNode plus height */    protected static class AVLTreeNode<E extends Comparable> extends BST.TreeNode {        protected int height = 0; // New data field        public AVLTreeNode(E e) {            super(e);        }    }}

avltree 类扩展了bst。与 bst 类一样,avltree 类有一个无参构造函数,用于构造一个空的 avltree(第 5 行),以及一个从元素数组创建初始 avltree 的构造函数(第 8-10 行) .

bst类中定义的createnewnode()方法创建一个treenode。重写此方法以返回 avltreenode(第 13-15 行)。

分类插件jquery.sort.js 分类插件jquery.sort.js

分类插件jquery.sort.js

分类插件jquery.sort.js 41 查看详情 分类插件jquery.sort.js

avltree中的insert方法在第18-27行被覆盖。该方法首先调用bst中的insert方法,然后调用balancepath(e)(第23行)来确保树是平衡的。

balancepath方法首先获取从包含元素e的节点到根节点的路径上的节点(第45行)。对于路径中的每个节点,更新其高度(第 48 行),检查其平衡系数(第 51 行),并在必要时执行适当的旋转(第 51-67 行)。

第 82-178 行定义了四种执行旋转的方法。每个方法都使用两个

treenode 参数(aparentofa)进行调用,以在节点 a 处执行适当的旋转。帖子中的附图说明了如何执行每次旋转。旋转后,节点abc的高度更新(第98、125、148、175行)。

avltree中的delete方法在第183-248行被重写。该方法与bst类中实现的方法相同,只是在两种情况下需要在删除后重新平衡节点(第218、243行)。

以上就是AVLTree 类的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/509547.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年11月9日 00:00:19
下一篇 2025年11月9日 00:06:24

相关推荐

  • 在 Java 中使用 Argparse4j 接收 Duration 类型参数

    本文介绍了如何使用 `net.sourceforge.argparse4j` 库在 Java 命令行程序中接收 `java.time.Duration` 类型的参数。由于 `Duration` 不是原始数据类型,需要通过自定义类型转换器或工厂方法来处理。文章提供了两种实现方案,分别基于 `value…

    2025年12月6日 java
    000
  • 使用 String 和 Enum 的 Switch Case 详解

    本文详细讲解了如何在 Java 中结合 String 和 Enum 类型进行 switch case 操作。重点介绍了如何将字符串转换为 Enum 类型,以及如何在 switch 语句中使用 Enum。同时,探讨了分离关注点的原则,并提供了一个完整的示例,展示了如何将字符串到 Enum 的映射与实际…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何初始化静态代码块

    静态代码块在类加载时执行一次,用于初始化静态资源;语法为static{},多个按出现顺序执行;在创建对象、调用静态方法等主动使用类时触发,仅执行一次,与每次实例化都执行的实例代码块和构造函数不同。 在Java中,静态代码块用于在类加载时执行一次性的初始化操作。它会在类第一次被JVM加载时自动执行,且…

    2025年12月6日 java
    000
  • 使用循环创建带参数的对象

    本文介绍了如何使用循环动态地创建对象,并使用数组中的数据作为构造函数的参数。通过示例代码展示了如何避免嵌套循环,并使用列表存储创建的对象,最后演示了如何访问和使用这些对象。 在Java编程中,经常需要根据一组数据动态地创建对象。例如,从数据库或文件中读取了一组用户信息,需要为每个用户创建一个Empl…

    2025年12月6日 java
    000
  • Java中char与String的字节表示深度解析

    本文深入探讨java中`char`类型和`string`对象在内存中的字节表示及其与字符编码的关系。`char`固定占用2字节并采用utf-16编码,而`string.getbytes()`方法返回的字节数组长度则取决于所使用的字符集,这正是导致常见混淆的关键。文章将通过示例代码和详细解释,阐明不同…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何进行隐式类型转换

    隐式类型转换是Java中自动将小范围数据类型向大范围类型转换的过程,遵循byte→short→int→long→float→double的顺序,char可转为int及以上类型;赋值和运算时低精度类型会自动提升为高精度类型,如int与double运算时int被提升为double;byte、short、…

    2025年12月6日 java
    000
  • ECDSA签名生成:Java到C#的JcaPEMKeyConverter替代方案

    本文针对将Java ECDSA签名生成代码迁移到C#时,`JcaPEMKeyConverter`类的替代方案问题,提供了一种基于BouncyCastle库的解决方案。通过`Org.BouncyCastle.OpenSsl.PemReader`读取私钥,并使用`SignerUtilities`类进行签…

    2025年12月6日 java
    000
  • JavaFX跨舞台UI更新:掌握数据绑定实现弹窗数据回传主界面

    本文探讨了在javafx应用中,如何实现从子舞台(弹窗)向父舞台(主界面)回传数据并更新父舞台gui元素。通过分析传统方法的局限性,文章重点介绍了利用javafx的`stringproperty`进行数据绑定的高效解决方案,确保了父子控制器间的实时通信与界面同步,避免了创建冗余控制器实例的问题。 引…

    2025年12月6日 java
    000
  • Oracle DATE 类型存储时间戳及如何仅存储日期

    本文旨在解释 Oracle 数据库中 DATE 类型总是包含时间戳的原因,并提供在数据库中存储日期时去除时间部分的方法,重点介绍如何通过格式化函数控制日期显示,而非修改数据库结构。 在 Oracle 数据库中,DATE 类型的设计初衷就是同时存储日期和时间信息。即使你只关心日期部分,DATE 类型仍…

    2025年12月6日 java
    000
  • Java中long类型转换失效?理解表达式求值与整数溢出

    当在java中将一个可能溢出的整数表达式强制转换为long时,常见的错误是由于表达式在转换前已按int类型计算而导致溢出。本文将深入解释java的类型转换规则和运算符优先级,揭示为何直接对表达式进行long类型转换会失败,并提供两种确保大整数运算准确性的正确方法,帮助开发者避免潜在的数据丢失问题。 …

    2025年12月6日 java
    000
  • Spring Boot服务层空结果处理策略:抛出异常还是返回空列表?

    在spring boot应用中,当数据查询未返回任何结果时,服务层应选择抛出`entitynotfoundexception`并返回404状态码,还是直接返回一个空列表并保持200状态码?本文将深入探讨这两种策略的适用场景、实现方式、优缺点及决策考量,旨在帮助开发者根据具体业务需求和api语义,做出…

    2025年12月6日 java
    000
  • 解决Hadoop Map任务无输出记录的问题

    本文旨在帮助开发者诊断并解决Hadoop MapReduce任务中Map阶段无输出记录的问题。通过分析常见原因,例如数据解析错误、异常处理不当以及数据类型不匹配等,提供详细的排查步骤和代码示例,确保Map任务能够正确处理输入数据并生成有效输出。 在Hadoop MapReduce编程中,Map任务的…

    2025年12月6日 java
    000
  • 解决Hadoop Map任务无输出记录问题

    本文旨在帮助开发者诊断和解决Hadoop MapReduce任务中Map阶段无输出记录的问题。通过分析常见原因,例如数据解析错误、异常处理不当以及数据类型设置错误,提供详细的排查步骤和示例代码,确保Map任务能够正确地处理输入数据并生成有效的输出。 问题分析 当Hadoop MapReduce任务的…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何压缩与解压ZIP文件

    Java通过java.util.zip包实现ZIP文件的压缩与解压,使用ZipOutputStream压缩文件、ZipInputStream解压文件,需注意路径安全、编码问题及资源管理。 Java提供了内置的工具来处理ZIP文件的压缩与解压,主要通过java.util.zip包中的类实现,如ZipI…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何实现课程报名管理功能

    首先设计Course和Student类,分别包含课程与学生的基本属性,并通过CourseRegistrationService管理报名逻辑;利用Map存储课程和学生信息,实现报名、退课与查询功能;在报名时检查课程是否已满、学生是否重复报名,确保数据一致性;最后通过测试用例验证系统正确性。该方案适用于…

    2025年12月6日 java
    000
  • 如何使用Java中的Files.walk遍历目录结构

    使用 Files.walk 可遍历目录及子目录,返回 Stream 支持函数式操作;通过设置深度参数限制层级,filter 过滤文件类型,结合 FOLLOW_LINKS 处理符号链接,适用于文件搜索与批量处理。 使用 Java 中的 Files.walk 方法可以轻松遍历目录及其子目录中的所有文件和…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何通过异常触发警报通知

    通过异常触发警报的核心是捕获异常并执行通知。1. 使用try-catch在关键操作中捕获已知异常,调用通知服务;2. 设置Thread.UncaughtExceptionHandler处理未捕获的线程异常,监控应用崩溃;3. 在Spring中使用@ControllerAdvice统一处理Web层异常…

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java中如何实现在线留言功能

    实现在线留言功能需完成用户提交、数据存储、后台管理与前端展示。使用Java的Spring Boot框架结合MySQL数据库,通过Message实体类与JPA实现数据持久化,设计包含姓名、邮箱、内容和时间的留言表,后端提供REST接口处理增删改查,前端用HTML表单和JavaScript的fetch …

    2025年12月6日 java
    000
  • 在Java REST API中优雅处理动态JSON请求体

    本文深入探讨了在Java REST API中处理结构动态变化的JSON请求体的多种策略。重点介绍了如何利用Jackson库的`JsonNode`进行灵活解析,以及通过实现自定义`JsonDeserializer`实现类型安全且可维护的动态数据映射。文章提供了详细的代码示例,帮助开发者高效应对复杂的A…

    2025年12月6日 java
    000
  • Maven多模块项目独立构建子模块时父POM查找失败的解决方案

    本文探讨Maven多模块项目中,当尝试独立构建子模块时,Maven因无法在远程仓库找到父POM而报错的常见问题。即使配置了relativePath,Maven仍可能尝试远程查找。核心解决方案是先使用mvn install -N命令将父POM非递归地安装到本地仓库,从而确保子模块构建时能正确解析父PO…

    2025年12月6日 java
    000

发表回复

登录后才能评论
关注微信