Ausgeglichener Binärbaum

In diesem Tutorial lernen Sie einen ausgeglichenen Binärbaum und seine verschiedenen Typen kennen. Außerdem finden Sie Arbeitsbeispiele für einen ausgeglichenen Binärbaum in C, C ++, Java und Python.

Ein ausgeglichener Binärbaum, auch als höhenausgeglichener Binärbaum bezeichnet, wird als Binärbaum definiert, in dem sich die Höhe des linken und rechten Teilbaums eines Knotens um nicht mehr als 1 unterscheidet.

Weitere Informationen zur Höhe eines Baums / Knotens finden Sie unter Baumdatenstruktur. Im Folgenden finden Sie die Bedingungen für einen höhenausgeglichenen Binärbaum:

  1. Der Unterschied zwischen dem linken und dem rechten Teilbaum für einen Knoten beträgt nicht mehr als eins
  2. Der linke Teilbaum ist ausgeglichen
  3. Der rechte Teilbaum ist ausgeglichen
Ausgeglichener Binärbaum mit Tiefe auf jeder Ebene Unausgeglichener Binärbaum mit Tiefe auf jeder Ebene

Beispiele für Python, Java und C / C ++

Der folgende Code dient zur Überprüfung, ob ein Baum in der Höhe ausgeglichen ist.

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"; )

Ausgewogene Binärbaumanwendungen

  • AVL-Baum
  • Ausgewogener binärer Suchbaum

Interessante Beiträge...