AVL平衡二叉查找树实现（C语言版本）

来源：互联网发布：anyview java 编辑：程序博客网时间：2024/05/22 08:14

AVT树是每个节点的左子树和右子树的高度最多差 1 的二叉查找树。

（1）AVLTree.h 文件

#ifndef __AVL_TREE_H__#define __AVL_TREE_H__// AVL Tree: Adelson-Vlskii and Landis// 带有平衡条件的二叉查找树// AVT树是每个节点的左子树和右子树的高度最多差 1 的二叉查找树#include "DataType.h"typedef struct AVLTreeNode* AVLTreePt;typedef struct AVLTreeNode  AVLTree;struct AVLTreeNode{DataType  data;AVLTreePt left;AVLTreePt right;int       count;int       height;};void TravelAVLTree( AVLTree* T );void ReleaseAVLTree( AVLTree* T );                       // 释放 AVT Tree 的空间AVLTree* InsertToAVLTree( DataType X, AVLTree* T);       // 向 AVL Tree 中插入数据AVLTree* DeleteDataOfAVLTree( DataType X, AVLTree* T );  // 从 AVL Tree 中删除指定数据元素AVLTree* FindDataInAVLTree( DataType X, AVLTree* T );    // 在 AVL Tree 中查找指定数据元素AVLTree* FindMinInAVLTree( AVLTree* T );                 // 从 AVL Tree 中查找值最小节点AVLTree* FindMaxInAVLTree( AVLTree* T );                 // 从 AVL Tree 中查找值最大的节点#endif

其中DataType.h内容

#ifndef __DATA_TYPE_H__#define __DATA_TYPE_H__typedef int DataType;#endif

（2）AVLTree.cpp文件

#include "AVLTree.h"#include <stdlib.h>#include <stdio.h>static int max_int( int a, int b ){return (a>b)?a:b;}static int Height( AVLTree* T ){if ( T == NULL )return -1;elsereturn T->height;}static void __travel( AVLTree* T, int deep ){int i;if ( T != NULL ){for ( i = 0; i < deep; ++i ){printf("\t");}printf("%d(%d)\n", T->data, T->count);__travel( T->left, deep+1 );__travel( T->right, deep+1 );}}static AVLTree* LeftSingleRote( AVLTree* T ){AVLTree* P = T->left;T->left = P->right;P->right = T;T->height = max_int( Height(T->left), Height(T->right) ) + 1;P->height = max_int( Height(T->left), Height(T->right) ) + 1;return P;}static AVLTree* RightSingleRote( AVLTree* T ){AVLTree* P = T->right;T->right = P->left;P->left = T;T->height = max_int( Height(T->left), Height(T->right) ) + 1;P->height = max_int( Height(T->left), Height(T->right) ) + 1;return P;}static AVLTree* LeftDoubleRote( AVLTree* T ){T->left = RightSingleRote( T->left );return LeftSingleRote( T );}static AVLTree* RigthDoubleRote( AVLTree* T ){T->right = LeftSingleRote( T->right );return RightSingleRote( T );}// 遍历 AVL Treevoid TravelAVLTree( AVLTree* T ){__travel( T, 0 );}// 向 AVL Tree 中插入数据AVLTree* InsertToAVLTree( DataType X, AVLTree* T ){if ( T == NULL )       // 如果 T 为空，直接插入{T = (AVLTree*)malloc(sizeof(AVLTree));T->data = X;T->right = T->left = NULL;T->count  = 1;T->height = 0;}else if ( X < T->data ){T->left = InsertToAVLTree( X, T->left );if ( Height( T->left ) - Height( T->right ) > 1 ){if ( X < T->left->data )T = LeftSingleRote( T );elseT = LeftDoubleRote( T );}}else if ( X > T->data ){T->right = InsertToAVLTree( X, T->right );if ( Height( T->right ) - Height( T->left ) > 1 ){if ( X > T->right->data )T = RightSingleRote( T );elseT = RigthDoubleRote( T );}}else // X == T->data{++T->count;}T->height = max_int( Height(T->left), Height(T->right) ) + 1; return T;}// 释放 AVT Tree 的空间void ReleaseAVLTree( AVLTree* T ){if ( T != NULL ){ReleaseAVLTree( T->left );ReleaseAVLTree( T->right );free( T );T = NULL;}}// 在 AVL Tree 中查找指定数据元素AVLTree* FindDataInAVLTree( DataType X, AVLTree* T ){if ( T == NULL )  // 未找到{return T;}else if ( X == T->data ){return T;}else if ( X < T->data ){return FindDataInAVLTree( X, T->left );}else{return FindDataInAVLTree( X, T->right );}}// 从 AVL Tree 中查找值最小节点AVLTree* FindMinInAVLTree( AVLTree* T ){if ( T == NULL || T->left == NULL ) return T;return FindMinInAVLTree( T->left );}// 从 AVL Tree 中查找值最大的节点AVLTree* FindMaxInAVLTree( AVLTree* T ){if ( T == NULL || T->right == NULL ) return T;return FindMaxInAVLTree( T->right );}// 从 AVL Tree 中删除指定数据元素AVLTree* DeleteDataOfAVLTree( DataType X, AVLTree* T ){AVLTree* P;if ( T == NULL ){return T;}else if ( X == T->data ){if ( T->left == NULL && T->right == NULL ) // 左右子树为空{free( T );return NULL;}else if ( T->left == NULL )  // 右子树非空{P = T;T = T->right;free( P );}else if ( T->right == NULL ) // 左子树非空{P = T;T = T->left;free(P);}else     // 左右子树均非空 {P = FindMinInAVLTree( T->right );T->data = P->data;T->count = P->count;T->right = DeleteDataOfAVLTree( P->data, T->right );}}else if ( X < T->data ){T->left = DeleteDataOfAVLTree( X, T->left );}else{T->right = DeleteDataOfAVLTree( X, T->right );}T->height = max_int( Height(T->right), Height(T->left) ) + 1;if ( Height(T->left) - Height(T->right) == 2 ){if ( Height(T->left->left) > Height(T->left->right) )T = LeftSingleRote( T );elseT = LeftDoubleRote( T );}else if ( Height(T->right) - Height(T->left) == 2 ){if ( Height(T->right->right) > Height(T->right->left) )T = RightSingleRote( T );elseT = RigthDoubleRote( T );}return T;}


	
					
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