Java源码集合类TreeMap学习1——数据结构4平衡二叉树创建代码

平衡二叉排序树上插入一个新的元素递归算法，还是比较复杂的，特别是代码的实现上想要理解还是要动手去一步步去手动执行代码。个人理解这个算法和看示例代码也是费了很大一番功夫，理解程度上还是初级阶段。总之还是要自己去多实践才能更好理解。

#include<stdio.h>#include<malloc.h>    #define OK 1  #define ERROR 0  #define OVERFLOW -1#define LH +1   // 左高   #define EH 0    // 等高   #define RH -1   // 右高     typedef int Status;  typedef int TElemType;    typedef struct BSTNode{      TElemType data;//数据域  int   bf;//结点的平衡因子    struct BSTNode *lchild, *rchild;//左右孩子指针  }BSTNode, *BSTree;//右旋void R_Rotate(BSTree &p);//左旋void L_Rotate(BSTree &p);//左平衡处理void LeftBalance(BSTree &T);//右平衡处理void RightBalance(BSTree &T);//二叉平衡树插入一个新的元素int InsertAVL(BSTree &T, TElemType e, bool &taller);//先序遍历二叉树的各个结点  Status PreOrderTraverse(BSTree T, Status(* Visit)(TElemType e)); //打印输出结点数据Status Visit(TElemType e); int main(){int array[] = {30,39,21,25,24};BSTree T = NULL;bool taller = true;for(int i = 0; i < 5; i++){InsertAVL(T, array[i], taller);}Status status = PreOrderTraverse(T, Visit);printf("%d\n",status);return 0;}void R_Rotate(BSTree &p){// 对以*p为根的二叉排序树作右旋处理，处理之后p指向新的树根结点，即旋转   // 处理之前的左子树的根结点。    BSTree lc;      lc = p->lchild; // lc指向p的左子树根结点       p->lchild = lc->rchild; // lc的右子树挂接为p的左子树       lc->rchild = p;      p = lc; // p指向新的根结点   } void L_Rotate(BSTree &p){// 对以*p为根的二叉排序树作左旋处理，处理之后p指向新的树根结点，即旋转   // 处理之前的右子树的根结点。    BSTree rc;      rc = p->rchild; // rc指向p的右子树根结点       p->rchild = rc->lchild; // rc的左子树挂接为p的右子树       rc->lchild = p;      p = rc; // p指向新的根结点   }void LeftBalance(BSTree &T){// 对以指针T所指结点为根的二叉树作左平衡旋转处理，本算法结束时，   // 指针T指向新的根结点。     BSTree lc,rd;      lc = T->lchild; // lc指向*T的左子树根结点       switch(lc->bf){ // 检查*T的左子树的平衡度，并作相应平衡处理   case LH: // 新结点插入在*T的左孩子的左子树上，要作单右旋处理   T->bf = lc->bf = EH;  R_Rotate(T);  break;  case RH: // 新结点插入在*T的左孩子的右子树上，要作双旋处理   rd = lc->rchild; // rd指向*T的左孩子的右子树根   switch(rd->bf){ // 修改*T及其左孩子的平衡因子   case LH:  T->bf = RH;  lc->bf = EH;  break;  case EH:   T->bf = lc->bf = EH;  break;  case RH:  T->bf = EH;  lc->bf = LH;  }  rd->bf = EH;  L_Rotate(T->lchild); // 对*T的左子树作左旋平衡处理   R_Rotate(T); // 对*T作右旋平衡处理       }  }    void RightBalance(BSTree &T){// 对以指针T所指结点为根的二叉树作右平衡旋转处理，本算法结束时，   // 指针T指向新的根结点      BSTree rc,rd;      rc = T->rchild; // rc指向*T的右子树根结点       switch(rc->bf)      { // 检查*T的右子树的平衡度，并作相应平衡处理   case RH: // 新结点插入在*T的右孩子的右子树上，要作单左旋处理    T->bf = rc->bf = EH;  L_Rotate(T);  break;  case LH: // 新结点插入在*T的右孩子的左子树上，要作双旋处理   rd = rc->lchild; // rd指向*T的右孩子的左子树根   switch(rd->bf)  { // 修改*T及其右孩子的平衡因子   case RH:  T->bf = LH;  rc->bf = EH;  break;  case EH:  T->bf = rc->bf = EH;  break;  case LH:  T->bf = EH;  rc->bf = RH;  }  rd->bf = EH;  R_Rotate(T->rchild); // 对*T的右子树作右旋平衡处理   L_Rotate(T); // 对*T作左旋平衡处理       }  }  int InsertAVL(BSTree &T, TElemType e, bool &taller){ // 若在平衡的二叉排序树T中不存在和e有相同关键字的结点，则插入一个   // 数据元素为e的新结点，并返回1，否则返回0。若因插入而使二叉排序树   // 失去平衡，则作平衡旋转处理，布尔变量taller反映T长高与否。       if(!T){ // 插入新结点，树“长高”，置taller为1           T = (BSTree)malloc(sizeof(BSTNode));          T->data = e;          T->lchild = T->rchild = NULL;          T->bf = EH;          taller = true;      }else{          if(e ==  T->data){// 树中已存在和e有相同关键字的结点则不再插入               taller = false;            return 0;          }          if(e <  T->data)          { // 应继续在*T的左子树中进行搜索               if(!InsertAVL(T->lchild,e,taller)) // 未插入                   return 0;              if(taller){                  //  已插入到*T的左子树中且左子树“长高”                   switch( T->bf) // 检查*T的平衡度                   {  case LH:  // 原本左子树比右子树高，需要作左平衡处理   LeftBalance(T);  taller = false;  //标志没长高  break;  case EH:  // 原本左、右子树等高，现因左子树增高而使树增高    T->bf = LH;  taller = true;  //标志长高  break;  case RH:  // 原本右子树比左子树高，现左、右子树等高  T->bf = EH;   taller = false;  //标志没长高  break;}            }          }else{              // 应继续在*T的右子树中进行搜索               if(!InsertAVL(T->rchild,e,taller)) // 未插入               {  return 0;  }            if(taller){ // 已插入到T的右子树且右子树“长高”                   switch(T->bf) // 检查T的平衡度   {     case LH:   T->bf = EH; // 原本左子树比右子树高，现左、右子树等高      taller = false;   break;     case EH: // 原本左、右子树等高，现因右子树增高而使树增高   T->bf = RH;  taller = true;     break;     case RH: // 原本右子树比左子树高，需要作右平衡处理      RightBalance(T);     taller = false;  }//switch  }//else  }//else }    return 1;  }//先序遍历Status PreOrderTraverse(BSTree T, Status(* Visit)(TElemType e))    {        if (T)        {            Visit(T->data);            PreOrderTraverse(T->lchild, Visit);            PreOrderTraverse(T->rchild, Visit);        }        return OK;    }    //结点访问Status Visit(TElemType e)  {      printf("%d\n", e);      return OK;  }

运行的环境：win7旗舰版32位，Microsoft Visual C++ 6.0

参考：《数据结构(C语言版)》严蔚敏 吴伟明编著