在C中插入AVL树

时间:2019-04-05 09:53:35

标签: c insert avl-tree

我正在实现一个AVL树及其诸如旋转之类的操作。
最后,当我尝试插入数组时,结果似乎不同。有人告诉我出了什么问题!谢谢!

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define LH +1   
#define RH -1   
#define EQ 0
typedef int BOOL;
typedef struct node
{
    int bf;   
    struct node *left;
    struct node *right;
    int val;
}treeNode;  
void L_Rotate(treeNode **T)
{
    treeNode *p = (*T)->right;  
    (*T)->right = p->left;  
    p->left=*T;
    *T=p;
}
void R_Rotate(treeNode **T) 
{
    treeNode *p=(*T)->left;  
    (*T)->left=p->right;   
    p->right=*T;  
    *T=p; 
}
void Left_Balance(treeNode **T)
{
    treeNode *p=(*T)->left;
    treeNode *q;
    switch(p->bf)
    {
        case LH:  
            p->bf=(*T)->bf=EQ;
            R_Rotate(T); 
            break;
        case RH:  
            q = p->right; 
            switch(q->bf)
           {
               case LH: 
                   (*T)->bf=RH;
                   p->bf=EQ;
                   break;
               case EQ: 
                   (*T)->bf=q->bf=EQ;
                   break;
               case RH: 
                   p->bf=LH;
                   (*T)=EQ;
                   break;
           }
            q->bf=EQ;
            L_Rotate(&p);
            R_Rotate(T);
    }
}
void Right_Balance(treeNode **T)
{
    treeNode *p=(*T)->right;
    treeNode *q;
    switch(p->bf)
    {
        case RH:
            (*T)->bf=p->bf=EQ;
            L_Rotate(T);
            break;
        case LH:
            q=p->left;
            switch(q->bf)
           {
               case LH:
                   (*T)->bf=EQ;
                   p->bf=RH;
                   break;
               case RH:
                   (*T)->bf=LH;
                   p->bf=EQ;
                   break;
           }
            q->bf=EQ;
            R_Rotate(&p);
            L_Rotate(T);
    }
}
int insertAVL (treeNode **T,int key, BOOL *taller)
{
    if(!*T)
    {
        *T=malloc(sizeof(treeNode));
        if(!*T) return 0;
        (*T)->left=(*T)->right=NULL;
        (*T)->bf=EQ;
        *taller = 1;
        (*T)->val=key;
    }
    else
    {
        if(key==(*T)->val)
        {
            *taller= 0;
            return 0;
        }
        else if(key<(*T)->val)
        {
            if(!insertAVL(&(*T)->left,key,taller))  return 0;
            if(*taller)
            {
                switch((*T)->bf)
                {
                    case LH:
                        Left_Balance(T);
                        *taller=0;
                        break;
                    case RH:
                        (*T)->bf=EQ;
                        *taller =0;
                        break;
                    case EQ:
                        (*T)->bf=LH;
                        *taller =1;
                        break;
                }
            }
        }
        else
        {
            if(!insertAVL(&(*T)->right,key,taller))  return 0;
            if(*taller)
            {
                switch((*T)->bf)
                {
                    case LH:
                        (*T)->bf=EQ;
                        *taller=0;
                        break;
                    case EQ:
                        (*T)->bf=RH;
                        *taller=1;
                        break;
                    case RH:
                        Right_Balance(T);
                        *taller =0;
                        break;
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}
void preOrder(treeNode *T)
{
    if(!T)
    {
        return;
    }
    printf("%d\n",T->val);
    preOrder(T->left);
    preOrder(T->right);
}
int main() {
    int i;
    int a[10]={3,2,1,4,5,6,7,10,9,8};
    treeNode *T=NULL;

    BOOL taller;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        insertAVL(&T,a[i],&taller);
        preOrder(T);
        printf("-------\n");
    }

    return 0;
}

每次插入树后,我都会遍历树,结果一直是
,直到我将9插入树中为止。

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

修改树(或子树)时,您将指针传递到头指针,以便将更改反映在原始链接中,该链接是全局头或节点的左/右链接之一。我认为这是一个好习惯。

平衡树时,您也可以这样做,但是有一个陷阱:

treeNode *p = (*T)->left;

// ... some stuff ...

L_Rotate(&p);
R_Rotate(T);

在这里,p(*T)->left的本地副本。您最终将修改一个局部变量(该变量将立即超出范围),而不是父节点中的实际链接。该节点被“吃掉”。

您也可以将p设为treeNode **,或者,如果您不更改指针本身,请将旋转代码更改为:

L_Rotate(&(*T)->left);
R_Rotate(T);

与其他旋转一样。

答案 1 :(得分:0)

我还注意到您的左右平衡功能不对称,并且右平衡代码缺少EQ情况。我做了一些尝试来添加它并重写Right_Balance以使其与Left_Balance对称,但这并不能解决任何问题。问题不仅仅在这里。

如果我管理AVL没错,则必须考虑每个单元格的 height ,以决定在插入新值后如何进行平衡。

在您的情况下,没有 height ,但是 bf 能够以 bf 的方式获取LH / RH / EQ的3个值等效于高度范围1到3。但是在插入10后,具有值4的单元格实际上具有高度4,并且您无法对其进行管理,这对我来说,这就是为什么您不能在10之后正确插入9的原因。