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发布于 2024-05-26 / 6 阅读
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数据结构/树:AVL树介绍

AVL树是一种自平衡的二叉搜索树,它的名称来自于它的发明者Adelson-Velsky和Landis。AVL树通过在每个节点上维护一个平衡因子(Balance Factor)来保持树的平衡,从而提供了较快的搜索、插入和删除操作。

AVL树的平衡因子定义为节点的左子树高度减去右子树高度的值。平衡因子可以是-1、0或1,当平衡因子的绝对值大于1时,表示树不平衡,需要进行平衡操作。AVL树通过旋转操作来进行平衡,包括左旋、右旋、左右旋和右左旋。

AVL树的特点如下:

  1. 自平衡性:AVL树保持左子树和右子树的高度差不超过1,从而保持了树的平衡。在插入或删除节点后,如果树的平衡性被破坏,AVL树会通过旋转操作来恢复平衡。

  2. 二叉搜索树性质:AVL树是一种二叉搜索树,它保持了二叉搜索树的性质。对于每个节点,左子树上的所有键值小于节点的键值,右子树上的所有键值大于节点的键值。这使得在AVL树中进行搜索、插入和删除操作的时间复杂度为O(log n),其中n是树中节点的数量。

  3. 高度平衡:AVL树的高度是相对较小的,因为它保持了平衡性。在最坏情况下,AVL树的高度为O(log n),使得搜索操作的效率保持在较高水平。

AVL树适用于需要高效的搜索、插入和删除操作,并且对树的平衡性要求较高的场景。然而,由于AVL树需要在每个节点上维护平衡因子,因此在插入和删除操作时需要进行频繁的平衡操作,这可能导致效率略低于其他自平衡二叉搜索树,如红黑树。