Evenwichtige binaire boom

Inhoudsopgave

Python, Java en C / C ++ voorbeelden
Evenwichtige binaire boomtoepassingen

In deze tutorial leer je over een gebalanceerde binaire boom en zijn verschillende typen. Ook vindt u werkende voorbeelden van een gebalanceerde binaire boom in C, C ++, Java en Python.

Een gebalanceerde binaire boom, ook wel een in hoogte gebalanceerde binaire boom genoemd, wordt gedefinieerd als een binaire boom waarin de hoogte van de linker en rechter substructuur van een knooppunt niet meer dan 1 verschilt.

Ga naar Tree Data Structure voor meer informatie over de hoogte van een boom / knoop. Hieronder volgen de voorwaarden voor een in hoogte gebalanceerde binaire boom:

verschil tussen de linker en rechter substructuur voor elk knooppunt is niet meer dan één
de linker substructuur is gebalanceerd
de juiste substructuur is in balans

Evenwichtige binaire boom met diepte op elk niveau

Ongebalanceerde binaire boom met diepte op elk niveau

Python, Java en C / C ++ voorbeelden

De volgende code is om te controleren of een boom in hoogte gebalanceerd is.

Python Java C C ++

 # Checking if a binary tree is CalculateHeight balanced in Python # CreateNode creation class CreateNode: def __init__(self, item): self.item = item self.left = self.right = None # Calculate height class CalculateHeight: def __init__(self): self.CalculateHeight = 0 # Check height balance def is_height_balanced(root, CalculateHeight): left_height = CalculateHeight() right_height = CalculateHeight() if root is None: return True l = is_height_balanced(root.left, left_height) r = is_height_balanced(root.right, right_height) CalculateHeight.CalculateHeight = max( left_height.CalculateHeight, right_height.CalculateHeight) + 1 if abs(left_height.CalculateHeight - right_height.CalculateHeight) <= 1: return l and r return False CalculateHeight = CalculateHeight() root = CreateNode(1) root.left = CreateNode(2) root.right = CreateNode(3) root.left.left = CreateNode(4) root.left.right = CreateNode(5) if is_height_balanced(root, CalculateHeight): print('The tree is balanced') else: print('The tree is not balanced')

 // Checking if a binary tree is height balanced in Java // Node creation class Node ( int data; Node left, right; Node(int d) ( data = d; left = right = null; ) ) // Calculate height class Height ( int height = 0; ) class BinaryTree ( Node root; // Check height balance boolean checkHeightBalance(Node root, Height height) ( // Check for emptiness if (root == null) ( height.height = 0; return true; ) Height leftHeighteight = new Height(), rightHeighteight = new Height(); boolean l = checkHeightBalance(root.left, leftHeighteight); boolean r = checkHeightBalance(root.right, rightHeighteight); int leftHeight = leftHeighteight.height, rightHeight = rightHeighteight.height; height.height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return false; else return l && r; ) public static void main(String args()) ( Height height = new Height(); BinaryTree tree = new BinaryTree(); tree.root = new Node(1); tree.root.left = new Node(2); tree.root.right = new Node(3); tree.root.left.left = new Node(4); tree.root.left.right = new Node(5); if (tree.checkHeightBalance(tree.root, height)) System.out.println("The tree is balanced"); else System.out.println("The tree is not balanced"); ) )

 // Checking if a binary tree is height balanced in C #include #include #define bool int // Node creation struct node ( int item; struct node *left; struct node *right; ); // Create a new node struct node *newNode(int item) ( struct node *node = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); node->item = item; node->left = NULL; node->right = NULL; return (node); ) // Check for height balance bool checkHeightBalance(struct node *root, int *height) ( // Check for emptiness int leftHeight = 0, rightHeight = 0; int l = 0, r = 0; if (root == NULL) ( *height = 0; return 1; ) l = checkHeightBalance(root->left, &leftHeight); r = checkHeightBalance(root->right, &rightHeight); *height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return 0; else return l && r; ) int main() ( int height = 0; struct node *root = newNode(1); root->left = newNode(2); root->right = newNode(3); root->left->left = newNode(4); root->left->right = newNode(5); if (checkHeightBalance(root, &height)) printf("The tree is balanced"); else printf("The tree is not balanced"); )

 // Checking if a binary tree is height balanced in C++ #include using namespace std; #define bool int class node ( public: int item; node *left; node *right; ); // Create anew node node *newNode(int item) ( node *Node = new node(); Node->item = item; Node->left = NULL; Node->right = NULL; return (Node); ) // Check height balance bool checkHeightBalance(node *root, int *height) ( // Check for emptiness int leftHeight = 0, rightHeight = 0; int l = 0, r = 0; if (root == NULL) ( *height = 0; return 1; ) l = checkHeightBalance(root->left, &leftHeight); r = checkHeightBalance(root->right, &rightHeight); *height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return 0; else return l && r; ) int main() ( int height = 0; node *root = newNode(1); root->left = newNode(2); root->right = newNode(3); root->left->left = newNode(4); root->left->right = newNode(5); if (checkHeightBalance(root, &height)) cout << "The tree is balanced"; else cout << "The tree is not balanced"; )