package avl;
public class AVLTreeDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub // int arr[]= {4,3,6,5,7,8};
//int arr[] = { 10, 12, 8, 9, 7, 6 };
int []arr= {10,11,7,6,8,9};
// 创建一个AVLTree对象
AVLTree avlTree = new AVLTree();
// 添加结点
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
avlTree.add(new Node(arr[i]));
}
// 遍历
System.out.println("中序遍历");
avlTree.infixOrder(); System.out.println("在平衡处理后~~");
System.out.println("树的高度=" + avlTree.getRoot().height());// 4
System.out.println("树的左子树的高度=" + avlTree.getRoot().leftHeight());// 1
System.out.println("树的右子树的高度=" + avlTree.getRoot().rightHeight());// 3
System.out.println("当前的根节点="+avlTree.getRoot());
}}
//创建AVLTree
class AVLTree {
private Node root; public Node getRoot() {
return root;
} // 查找要删除的结点
public Node search(int value) {
if (root == null) {
return null;
} else {
return root.search(value);
}
} // 查找父结点
public Node searchParent(int value) {
if (root == null) {
return null;
} else {
return root.searchParent(value);
}
} // 编写方法:
// 1.返回的以Node为根节点的二叉排序树的最小结点的值
// 2.删除node为根节点的二叉排序树的最小结点
/**
*
* @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根节点)
* @return 返回的以node为根节点的二叉排序树的最小结点的值
*/
public int delRightTreeMin(Node node) {
Node target = node;
// 循环的查找左子节点,就会找到最小值
while (target.left != null) {
target = target.left;
}
// 这时target就指向了最小结点
// 删除最小结点
delNode(target.value);
return target.value;
} // 删除结点
public void delNode(int value) {
if (root == null) {
return;
} else {
// 1.需求先去找到要删除的结点 targetNode
Node targetNode = search(value);
// 如果没有找到要删除的结点
if (targetNode == null) {
return;
}
// 如果我们发现这棵二叉排序树只有一个结点
if (root.left == null && root.right == null) {
root = null;
return;
}
// 去找到targetNode的父结点
Node parent = searchParent(value);
// 如果要删除的结点是叶子结点
if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
// 判断targetNode是父结点的左子结点,还是右子节点
if (parent.left != null && parent.left.value == value) {// 是左子结点
parent.left = null;
} else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {// 是右子节点
parent.right = null;
}
} else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
targetNode.value = minVal;
} else {// 删除只有一棵子树的结点
// 如果要删除的结点只有左子结点
if (targetNode.left != null) {
if (parent != null) {
// 如果targetNode是parent的左子节点
if (parent.left.value == value) {
parent.left = targetNode.left;
} else {// targetNode是parent的右子节点
parent.right = targetNode.left;
}
} else {
root = targetNode.left;
}
} else {// 如果要删除的结点右子节点
if (parent != null) {
// 如果targetNode是parent的左子节点
if (parent.left.value == value) {
parent.left = targetNode.right;
} else {// 如果target是parent的右子节点
parent.right = targetNode.right; }
} else {
root = targetNode.right;
} }
}
}
} // 添加结点的方法
public void add(Node node) {
if (root == null) {
root = node;// 如果root为空则直接让root指向node
} else {
root.add(node);
}
} // 中序遍历
public void infixOrder() {
if (root != null) {
root.infixOrder();
} else {
System.out.println("二叉树为空,不能遍历");
}
}
}//创建Node结点
class Node {
int value;
Node left;
Node right; public Node(int value) {
this.value = value;
} // 返回左子树的高度
public int leftHeight() {
if (left == null) {
return 0;
}
return left.height();
} // 返回右子树的高度
public int rightHeight() {
if (right == null) {
return 0;
}
return right.height();
} // 返回以该结点为根节点的树的高度
public int height() {
return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
} // 左旋转方法
private void leftRotate() { // 创建新的结点,以当前根节点的值
Node newNode = new Node(value);
// 把新的结点的左子树设置成当前结点的左子树
newNode.left = left;
// 把新的结点的右子树设置成当前结点的右子树的左子树
newNode.right = right.left;
// 把当前结点的值替换成右子结点的值
value = right.value;
// 把当前结点右子树设置成当前结点的右子树的右子树
right = right.right;
// 把当前结点的左子结点设置成新的结点
left = newNode;
} // 右旋转
private void rightRotate() {
Node newNode = new Node(value);
newNode.right = right;
newNode.left = left.right;
value = left.value;
left = left.left;
right = newNode;
} // 查找要删除的结点
/**
*
* @param value 希望删除的结点的值
* @return 如果找到返回该结点,否则返回null
*/
public Node search(int value) {
if (value == this.value) {// 找到就是该结点
return this;
} else if (value < this.value) {// 如果查找的值小于当前结点,向左子树递归查找
// 如果左子结点为空
if (this.left == null) {
return null;
}
return this.left.search(value);
} else {// 如果查找的值不小于当前结点,向右子树递归查找
if (this.right == null) {
return null;
}
return this.right.search(value);
}
} // 查找要删除结点的父结点
/**
*
* @param value 要找到的结点的值
* @return 返回的是要删除的结点的父结点,要是没有就返回null
*/
public Node searchParent(int value) {
// 如果当前结点就是要删除的结点的父结点,就返回
if ((this.left != null && this.right.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
return this;
} else {
// 如果查找的值小于当前结点的值,并且当前左子结点不为空
if (value < this.value && this.left != null) {
return this.left.searchParent(value);// 向左子树递归查找
} else if (value >= this.value && this.right != null) {
return this.right.searchParent(value);// 向右子树递归查找
} else {
return null;// 没有找到父结点
}
}
} @Override
public String toString() {
return "Node [value=" + value + "]";
} // 添加结点的方法
// 递归的形式添加结点,注意需要满足二叉排序树的要求
public void add(Node node) {
if (node == null) {
return;
} // 当判断传入的结点的值,和当前子树的根节点的值关系
if (node.value < this.value) { // 如果当前结点的左子结点为null
if (this.left == null) {
this.left = node;
} else {
// 递归的向左子树添加
this.left.add(node);
}
} else {// 添加的结点的值大于当前结点的值
if (this.right == null) {
this.right = node;
} else {
// 递归的向右子树添加
this.right.add(node);
}
}
// 当添加完一个结点后,如果:(右子树的高度-左子树的高度)>1,左旋转
if (rightHeight() - leftHeight() > 1) {
if(right!=null&&right.leftHeight()-right.rightHeight()>=1) {
right.rightHeight ();
}
leftRotate();//左旋转
}
if (leftHeight() - rightHeight() > 1) {
if(left!=null&&left.rightHeight()-left.leftHeight()>=1) {
left.leftRotate();
}
rightRotate();// 右旋转
} }
public void infixOrder() {
if (this.left != null) {
this.left.infixOrder();
}
System.out.println(this);
if (this.right != null) {
this.right.infixOrder();
}
}
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