AVL树的左旋和右旋(C语言实现)
创始人
2024-11-13 02:00:11
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下面是AVL树的左旋和右旋的C语言实现的代码示例:

#include 
#include 

// AVL树的结点
typedef struct Node {
    int key;            // 结点的键值
    struct Node* left;  // 左子树
    struct Node* right; // 右子树
    int height;         // 结点的高度
} Node;

// 获取结点的高度
int getHeight(Node* node) {
    if (node == NULL) {
        return 0;
    }
    return node->height;
}

// 获取两个结点中较大的高度
int max(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

// 创建一个新结点
Node* createNode(int key) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->key = key;
    newNode->left = NULL;
    newNode->right = NULL;
    newNode->height = 1;
    return newNode;
}

// 右旋操作
Node* rightRotate(Node* y) {
    Node* x = y->left;
    Node* T2 = x->right;

    // 执行旋转
    x->right = y;
    y->left = T2;

    // 更新结点的高度
    y->height = max(getHeight(y->left), getHeight(y->right)) + 1;
    x->height = max(getHeight(x->left), getHeight(x->right)) + 1;

    return x;
}

// 左旋操作
Node* leftRotate(Node* x) {
    Node* y = x->right;
    Node* T2 = y->left;

    // 执行旋转
    y->left = x;
    x->right = T2;

    // 更新结点的高度
    x->height = max(getHeight(x->left), getHeight(x->right)) + 1;
    y->height = max(getHeight(y->left), getHeight(y->right)) + 1;

    return y;
}

// 获取AVL树的平衡因子
int getBalanceFactor(Node* node) {
    if (node == NULL) {
        return 0;
    }
    return getHeight(node->left) - getHeight(node->right);
}

// 插入结点到AVL树
Node* insertNode(Node* node, int key) {
    // 执行标准的BST插入操作
    if (node == NULL) {
        return createNode(key);
    }
    if (key < node->key) {
        node->left = insertNode(node->left, key);
    } else if (key > node->key) {
        node->right = insertNode(node->right, key);
    } else {
        return node; // 不允许插入重复的键值
    }

    // 更新结点的高度
    node->height = 1 + max(getHeight(node->left), getHeight(node->right));

    // 获取当前结点的平衡因子
    int balanceFactor = getBalanceFactor(node);

    // 左旋操作
    if (balanceFactor > 1 && key < node->left->key) {
        return rightRotate(node);
    }

    // 右旋操作
    if (balanceFactor < -1 && key > node->right->key) {
        return leftRotate(node);
    }

    // 左右旋操作
    if (balanceFactor > 1 && key > node->left->key) {
        node->left = leftRotate(node->left);
        return rightRotate(node);
    }

    // 右左旋操作
    if (balanceFactor < -1 && key < node->right->key) {
        node->right = rightRotate(node->right);
        return leftRotate(node);
    }

    return node;
}

// 中序遍历AVL树
void inorderTraversal(Node* root) {
    if (root != NULL) {
        inorderTraversal(root->left);
        printf("%d ", root->key);
        inorderTraversal(root->right);
    }
}

int main() {
    Node* root = NULL;

    // 插入结点到AVL树
    root = insertNode(root, 10);
    root = insertNode(root, 20);
    root = insertNode(root, 30);
    root = insertNode(root, 40);
    root = insertNode(root, 50);
    root = insertNode(root, 25);

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