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C++中的双指针AVL树

C++中的双指针AVL树是一种自平衡的二叉搜索树,它通过使用双指针来维护树的平衡性。AVL树是以其发明者Adelson-Velsky和Landis的名字命名的。

双指针AVL树的主要特点是,对于每个节点,它的左子树和右子树的高度之差(也称为平衡因子)不超过1。通过保持平衡因子的限制,AVL树能够保持树的高度较低,从而提高搜索、插入和删除操作的效率。

双指针AVL树的优势包括:

  1. 快速的搜索操作:由于树的平衡性,AVL树的搜索操作的时间复杂度为O(log n),其中n是树中节点的数量。
  2. 高效的插入和删除操作:AVL树通过旋转操作来保持平衡,使得插入和删除操作的时间复杂度也为O(log n)。
  3. 自平衡性:AVL树能够自动调整节点的位置,以保持树的平衡性,不需要手动进行平衡操作。

双指针AVL树在许多场景下都有广泛的应用,包括但不限于:

  1. 数据库索引:AVL树常用于数据库中的索引结构,以提高查询效率。
  2. 字典和映射:AVL树可以用作实现字典和映射数据结构,支持高效的查找、插入和删除操作。
  3. 排序:AVL树可以用于对数据进行排序,通过中序遍历可以得到有序的结果。
  4. 路由表:AVL树可以用于路由表的实现,以支持高效的路由查找。

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,如果其中一方高度过高时(失衡,可能退化),就会通过 旋转 方式降低高度,有效避免了退化 如果 二叉搜索 节点具备以下性质 它左右子树都是 AVL 左右子树高度之差(平衡因子)绝对值不超过...在原 二叉搜索 基础上添加了 平衡因子 bf 以及用于快速向上调整 父亲指针 parent,所以 AVL 是一个三叉链结构 所以 AVL 节点通过代码定义如下: //AVL节点类(...,不能写成 赋值 = 当前 AVL 为 三叉链 结构,在调整左右子树链接关系时,也需要对 父指针 进行调整 单旋转后,涉事节点平衡因子都为 0 旋转后,涉事节点平衡因子需要分类讨论 AVL 操作较多...及 AVL 属性,有可能会引发连锁旋转反应,导致一直 旋转 至 根 位置(旋转比较浪费时间) AVL 性能很优秀,如果在存储大量不需要修改静态数据时,用 AVL 是极好,但在大多数场景...C++AVL全部内容了,在本文中,我们首先了解了什么是 AVL ,然后对其进行了实现,AVL 光是一个 插入 操作,就已经涉及了 四大旋转情况,其中每种情况都需要自己画图分析,AVL 是存储静态数据理想容器

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文章目录 一、什么是 AVL 二、AVL 节点结构 三、AVL 插入 四、AVL 旋转 1、左单旋 2、右单旋 3、左右旋 4、右左旋 5、总结 五、VAL 验证 六、AVL...– 当向二叉搜索插入新结点后,如果能保证每个结点左右子树高度之差绝对值不超过1 (需要对结点进行调整来实现),即可降低高度,从而减少平均搜索长度。...---- 二、AVL 节点结构 和二叉搜索不同,AVL 我们需要增加一个变量 bf 即平衡因子来控制状态;同时,我们需要将节点定义为三叉链结构,即增加一个节点指针指向父节点,这是为了方便后面插入节点时修改父节点平衡因子...,所以比较时候是 cur->_kv.first 和 kv.first 进行比较;同时,在链接节点时需要注意修改节点父节点指针指向,因为 AVL 节点是三叉链结构; AVL 插入难点在于平衡因子更新以及平衡因子非法时如何进行旋转...C++描述》,里面有 AVL 删除具体思路讲解和代码实现。

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因此,两位俄罗斯数学家 G.M.Adelson-Velskii 和 E.M.Landis 在 1962 年发明了一种解决上述问题方法:当向二叉搜索插入新结点后,如果能保证每个结点左右 子树高度之差绝对值不超过...1( 需要对结点进行调整 ) ,即可降低高度,从而减少平均搜索长度。...一棵AVL或者是空,或者是具有以下性质二叉搜索: 它左右子树都是AVL 左右子树高度之差(简称平衡因子)绝对值不超过1(-1/0/1) 如果一棵二叉搜索是高度平衡,它就是 AVL...K和V详情参考:二叉搜索 2.插入 AVL 就是在二叉搜索基础上引入了平衡因子,因此 AVL 也可以看成是二叉搜索。...那么 AVL 插入过程可以分为两步: 按照二叉搜索方式插入新节点 调整节点平衡因子 插入节点方法和我们前文讲到二叉搜索插入方法一致,我们在此就不重复叙述了。

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概念 二叉搜索虽可以缩短查找效率,但如果数据有序或接近有序二叉搜索将退化为单支,查找元素相当于在顺序表搜索元素,效率低下。...因此,两位苏联数学家G.M.Adelson-Velskii和E.M.Landis在1962年发明了一种解决上述问题方法:当向二叉搜索插入新结点后,如果能保证每个结点左右子树高度之差绝对值不超过...1(需要对结点进行调整),即可降低高度,从而减少平均搜索长度。...一棵AVL或者是空,或者是具有以下性质二叉搜索: 它左右子树都是AVL左右子树高度之差(简称平衡因子)绝对值不超过1(-1/0/1) 右子树高度-左子树高度=平衡因子 这棵是平衡...节点定义 对于AVL结点定义,不仅仅多了一个平衡因子,还多了一个父节点指针,是一个三叉链结构。

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AVL概念 二叉搜索虽可以缩短查找效率,但如果数据有序或接近有序二叉搜索将退化为单支,查找元素相当于在顺序表搜索元素,效率低下,时间复杂度为O(N); 两位俄罗斯数学家G.M.Adelson-Velskii...和E.M.Landis在1962年发明了一种解决上述问题方法:当向二叉搜索插入新结点后,如果能保证每个结点左右子树高度之差绝对值不超过1(需要对结点进行调整),即可降低高度,从而减少平均搜索长度...如果它有n个结点,其高度可保持在log_2N,搜索时间复杂度是log_2N。  AVL定义: AVL定义:①拥有键值对。②多加一个双亲节点,用于调整平衡二叉。...右单旋代码如下: void RotateR(Node* parent) { //一开始,例子60节点便是parent //先创建指向30节点指针和指向b节点指针 Node* subL...验证AVL 由于AVL是在二叉搜索基础上加了平衡性后得到,因此需要确认一棵AVL,那么就需要以下两步: 1.先确定是否是一棵二叉搜索:如果序遍历可得到一个有序序列,就说明为二叉搜索

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AVL 一、AVL概念 二叉搜索虽可以缩短查找效率,但如果数据有序或接近有序二叉搜索将退化为单支,查找元素相当于在顺序表搜索元素,效率低下。...1(需要对结点进行调整),即可降低高度,从而减少平均搜索长度。...AVL插入 AVL就是在二叉搜索基础上引入了平衡因子,因此AVL也可以看成是二叉搜索。...- - -左右:先左单旋再右单旋(左右旋) 如下图所示,我们无论在 subLR 节点左右子树(是满AVL前提下)插入时候,会改变 subLR 高度,进而会往上更新,一直更新到根 parent...AVL验证 AVL是在二叉搜索基础上加入了平衡性限制,因此要验证AVL,可以分两步: 验证其为二叉搜索 如果序遍历可得到一个有序序列,就说明为二叉搜索 验证其为平衡 每个节点子树高度差绝对值不超过

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前言 前面我们介绍了STL关联式容器map/set/multimap/mutiset等,我们可以发现它们底层都是按照二叉搜索来实现,但是二叉搜索自身有一些缺陷,当往二叉搜索插入元素有序或者接近有序二叉搜索就会退化为单支...: **当向二叉搜索插入新结点后,如果能保证每个节点左右子树高度之差不超过1(需要对结点进行调整)**即可降低高度,从而减少平均搜索长度。...& kv) { //1.按照二叉搜索规则将节点插入到AVL node* newnode = new node(kv); node* cur = _root;...总结 以上就是今天要讲内容,本文介绍了C++AVL相关概念。...本文作者目前也是正在学习C++相关知识,如果文章内容有错误或者不严谨部分,欢迎大家在评论区指出,也欢迎大家在评论区提问、交流。

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C++AVL和红黑插入

在新增结点之前,这棵必须得是AVLAVL子树,在插入构建AVL过程我们处理就是非AVL情况,所以在新增结点之前,子树一定是AVL,所以如果9是新增结点的话,那么8左边就一定是空,这样才会引发平衡因子异常...序和测试左右高度差代码通过后,就可以说明当前的确是一棵AVL。...在实际应用AVL很少,反而红黑却名声在外,声明远扬,被用最多。...效率自然就提升了,故而实际应用红黑要比AVL更多一些。...红黑验证相比AVL就复杂多了,我们需要对红黑三个部分进行验证,首先利用序遍历观察是否满足搜索,还需要验证红黑不能出现连续红色结点,最后还需要保证每条路径黑色结点数量都相同。

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【五一创作】|【C++AVL实现

1.AVL概念 二叉搜索虽可以缩短查找效率,但如果数据有序或接近有序二叉搜索将退化为单支,查 找元素相当于在顺序表搜索元素,效率低下, 所以在此基础上提出解决办法: 当向二叉搜索插入新节结点时...,如果能保证每个节点左右子树高度之差绝对值不超过1即可降低高度,从而减少平均搜索长度 AVL又称平衡二叉搜索 2....AVL性质 AVL性质: 1.它左右子树都是AVL 2.左右子树高度之差(平衡因子)绝对值不超过1(1/0/-1) 平衡因子=右子树高度-左子树高度 3.AVL实现 在实现结构与插入功能时.../z任意一种 b/c孩子位置任意一点插入节点,都会引发旋转 左右旋 当h==2时, 假设在b右子树插入节点 将30进行左旋:30是parent左子树 将b作为30右子树,将30作为...序遍历 平衡序遍历与搜索序遍历基本一致,root->_kv.first 实际上代表是kvkey值 如果不懂可以查看:二叉搜索 判断一颗二叉是否为平衡 因为平衡因子是自己更新

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C++修炼之路】19.AVL

旋转(重要) 3.1 左单旋 3.2 右单旋 3.3 左右旋 3.4 右左旋 四.AVL完整代码 AVLTree.h Test.c 五....但与普通二叉搜索不同是,我们在插入节点过程要时时刻刻注意AVL结构,即通过我们新增成员:平衡因子_bf,而为了便于访问这个平衡因子相比较普通搜索也就增加了指向父亲节点指针,即三叉链结构...2.4 AVL验证 AVL是在二叉搜索基础上加入了平衡性限制,因此要验证AVL,可以分两步: 验证其为二叉搜索 如果序遍历可得到一个有序序列,就说明为二叉搜索 验证其为平衡...可以想象成插入反向思考,具体实现可参考《算法导论》或《数据结构-用面向对象方法与C++描述》殷人昆版。 删除太难了,别学了。 三.AVL旋转(重要) 旋转就是降低高度。...因此,如果在一棵原本是平衡AVL插入一个新节点,可能造成不平衡,此时必须调整结构,使之平衡化。

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C++进阶】AVL模拟实现(附源码)

一.AVL概念 我们知道,二叉搜索效率很高,如果数据有序或接近有序二叉搜索将退化为单支,查 找元素相当于在顺序表搜索元素,效率低下,为了解决这个问题,AVL(平衡二叉)就出现了。...AVL性质: 它左右子树都是AVL 左右子树高度之差(简称平衡因子)绝对值不超过1(-1/0/1)(右子树-左子树) 上图就是一个AVL,每个节点上数字为这个节点平衡因子,绝对值不超过1...; 如果一棵二叉搜索是高度平衡,它就是AVL。...二.AVL模拟实现 AVL节点 这里我们使用三叉链结构,便于找到父节点 左指针(_left) 右指针(_right) 父指针(_parent) 平衡因子(balance factor,简写 _...插入 Insert 首先就是找到新插入节点位置,这和二叉搜索操作是一样,插入完成后,不要忘记更新curparent指针

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c++算法篇】指针(下)

sort(nums.begin(),nums.end()); } }; 具体讲解一下我们思路: 这里使用是一种指针技术:固定最长边(也就是数组最大值),使用两个指针来查找剩余部分可能两个较短边...,但需要找到三个或四个数组合 移除元素:从有序数组移除重复项或特定值,并返回新数组长度 快慢指针: 链表中环检测:使用快慢指针检测链表是否有环,快指针一次移动两步,慢指针一次移动一步 寻找链表中点...:使用快慢指针找到链表中间节点,快指针结束时慢指针在中点 寻找链表倒数第k个元素:快指针先移动k步,然后快慢指针共同移动,快指针到达末尾时慢指针所在位置即倒数第k个元素 前后指针: 归并排序合并步骤...左右指针: 二分查找:在有序数组查找元素,使用左右指针限定查找范围 指针方法关键在于,指针移动可以依据问题规律来减少不必要比较或计算,从而提高算法效率。...当然,指针使用需要充分理解问题性质,并巧妙设计指针移动策略。在很多问题中,指针技术都能将时间复杂度从 O(n2) 优化到 O(n),超级好用 本节内容到此结束!!感谢大家阅读!!

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c++算法篇】指针(上)

这样一来,所有的零都会被替换到交换过非零元素位置后面 2.复写零 题目链接:1089.复写零 题目描述: 遇到0写两遍,不能越界 算法原理 指针算法,先根据异地操作,然后优化成双指针就地操作...最终,cur 还原为最后可复写元素索引,这样我们就能在下一步逻辑从此索引处向前开始复写和移动元素。...cur 递减原因是在逆向复写过程我们会跳过这个 0,因为它已经被复写并放置在了正确位置。...题目链接:11.盛水最多容器 题目描述: 要解决这个问题,我们使用指针方法。...由于容器宽度随着指针移动而减小,所以为了有可能增加面积,我们只移动指向较短线指针(因为如果移动指向较长线指针,面积只会减小或不变)。

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指针】早早开启指针大门

同向指针 移动速度相同,一般同向移动 双向指针 移动速度相同,一般相向移动 快慢指针 移动速度不同 问题1:同向指针: 图片 【力扣】1....两数之和 图片 解题; 使用同向指针,两个指针首先都指向第一个元素,然后先固定第一个指针,第二个指针向后遍历,判断两个指针指向数组元素之和是否等于给定目标和值,如果不等,等第二个指针遍历完后...j < sz; j++) { if (a[i] + a[j] == key) { printf("在数组%...问题2:双向指针:(还是两数之和那题) 图片 解题: 注意到该数组原本有序,因此要小心,再思考一下下 我们可以使第一个指针指向第一个元素(左指针),第二个指针指向最后一个元素(右指针),将指针指向元素相加和目标和值比较...d和%d和为%d\n", a[left], a[right], key); break; } } return 0; } 问题3:快慢指针

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04-4. Root of AVL Tree-平衡查找AVL实现

一种解决办法就是要有一个称为平衡附加结构条件:任何节点深度均不得过深。有一种最古老平衡查找,即AVL。   AVL是带有平衡条件二叉查找。...平衡条件是每个节点左子树和右子树高度最多差1二叉查找(空高度定义为-1)。相比于普通二叉AVL节点需要增加一个变量保存节点高度。...然而在插入过程可能破坏AVL特性,因此我们需要对进行简单修正,即AVL旋转。   设a节点在插入下一个节点后会失去平衡,这种插入可能出现四种情况:   1....,以此建立AVL,最后输出AVL根节点值。...(包括空节点)高度,所以我们需要些一个函数来处理空节点(空指针情况,而不是简单Position->Height。

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C++C++ this 指针用法 ① ( C++ this 指针引入 | this 指针用法 | 代码示例 )

一、C++ this 指针 1、C++ this 指针引入 在 C++ , this 指针 是一个特殊指针 , 由系统自动生成 , 不需要手动声明定义 , 在类每个 非静态成员函数... , 都可以调用 this 指针 ; this 指针 是指向 调用对象 自身 指针 , 也就是调用 该成员函数 实例对象 内存地址 ; 由于 this 指针只能在 非静态成员函数内部使用..., 因此 this 指针是类内部使用指针 , 使用 this 可以访问 实例对象 所有 公有 public / 保护 protected / 私有 private 成员 ; 2、C++...this 指针用法 C++ this 指针用法 : 使用 this 作为指针 : 在 非静态成员函数 , 直接使用 this 作为 本实例对象 指针 ; this 使用 this-> 访问成员变量...访问成员变量 : 在 非静态成员函数 , 直接使用如下语法 , 访问 本实例对象 非静态成员变量 ; 先获取指针指向数据 然后访问数据成员变量 ; (*this).成员变量名 在 C++

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