平衡二叉树_AVLTree.c

来源：互联网发布：软件著作权印花税编辑：程序博客网时间：2024/05/22 06:34
#include "stdio.h"    #include "stdlib.h"   #include "io.h"  #include "math.h"  #include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ /* 二叉树的二叉链表结点结构定义 */typedef  struct BiTNode /* 结点结构 */{    int data;   /* 结点数据 */    int bf; /*  结点的平衡因子 */     struct BiTNode *lchild, *rchild;    /* 左右孩子指针 */} BiTNode, *BiTree;/* 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 */void R_Rotate(BiTree *P){     BiTree L;    L=(*P)->lchild; /*  L指向P的左子树根结点 */     (*P)->lchild=L->rchild; /*  L的右子树挂接为P的左子树 */     L->rchild=(*P);    *P=L; /*  P指向新的根结点 */ }/* 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0  */void L_Rotate(BiTree *P){     BiTree R;    R=(*P)->rchild; /*  R指向P的右子树根结点 */     (*P)->rchild=R->lchild; /* R的左子树挂接为P的右子树 */     R->lchild=(*P);    *P=R; /*  P指向新的根结点 */ }#define LH +1 /*  左高 */ #define EH 0  /*  等高 */ #define RH -1 /*  右高 */ /*  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 */void LeftBalance(BiTree *T){     BiTree L,Lr;    L=(*T)->lchild; /*  L指向T的左子树根结点 */     switch(L->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=L->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 */             Lr=L->rchild; /*  Lr指向T的左孩子的右子树根 */             switch(Lr->bf)            { /*  修改T及其左孩子的平衡因子 */                 case LH: (*T)->bf=RH;                         L->bf=EH;                         break;                case EH: (*T)->bf=L->bf=EH;                         break;                case RH: (*T)->bf=EH;                         L->bf=LH;                         break;            }            Lr->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 */     }}/*  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 */ void RightBalance(BiTree *T){     BiTree R,Rl;    R=(*T)->rchild; /*  R指向T的右子树根结点 */     switch(R->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=R->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 */               Rl=R->lchild; /*  Rl指向T的右孩子的左子树根 */               switch(Rl->bf)              { /*  修改T及其右孩子的平衡因子 */                 case RH: (*T)->bf=LH;                         R->bf=EH;                       break;                case EH: (*T)->bf=R->bf=EH;                         break;                case LH: (*T)->bf=EH;                         R->bf=RH;                         break;              }              Rl->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 */     }}       /*  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。 */Status InsertAVL(BiTree *T,int e,Status *taller){      if(!*T)    { /*  插入新结点，树“长高”，置taller为TRUE */          *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));         (*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 FALSE;        }        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 FALSE;            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; 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; 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; 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 FALSE;            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: /*  原本左子树比右子树高，现左、右子树等高 */                             (*T)->bf=EH; *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; break;                }        }    }    return TRUE;}int main(void){        int i;    int a[10]={3,2,1,4,5,6,7,10,9,8};    BiTree T=NULL;    Status taller;    for(i=0;i<10;i++)    {        InsertAVL(&T,a[i],&taller);    }    printf("本样例建议断点跟踪查看平衡二叉树结构");    return 0;}
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