平衡二叉树

代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10,11,6,9,7,8};
        AVLTree binarySortTree = new AVLTree();
        for (int i = 0;i < arr.length;i++){
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }

        binarySortTree.infixList();
        System.out.println("树的高度为："+ binarySortTree.root.height());
        System.out.println("树的左子树高度为："+ binarySortTree.root.leftHeight());
        System.out.println("树的右子树高度为："+ binarySortTree.root.rightHeight());
    }
}
class AVLTree{
    Node root;
   
    public void add(Node node){
        if (root == null){
            root = node;
        }else {
            root.add(node);
        }
    }

    public void infixList(){
        if (root == null){
            return;
        }else {
            root.infixList();
        }
    }
}
class Node{
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }
    //左旋转
    //当右子树高度大于左子树高度+1的时候 进行左旋转
    public void leftRotate(){
        //创建一个新节点 值与当前节点的值相同
        Node newNode = new Node(value);
        //将新节点的左子节点指向当前节点的左子节点
        newNode.left = left;
        //将新节点的右子节点指向当前节点的右子树的左子节点
        newNode.right = right.left;
        //将当前节点的值赋值为右子树的值
        value = right.value;
        //将当前节点的右子节点赋值为右子节点的右子节点
        right = right.right;
        //将当前节点的左子节点赋值为当前节点
        left = newNode;
    }
    //右旋转
    //当左子树的高度大于右子树高度+1的时候 进行右旋转
    public void rightRotate(){
        //创建新节点
        Node newNode = new Node(value);
        //新节点的右子节点为当前节点的右子节点
        newNode.right = right;
        //新节点的左子节点为当前节点的左子节点的右子节点
        newNode.left = left.right;
        //当前节点的值赋值为左子节点的值
        value = left.value;
        //当前节点的左子节点赋值为左子节点的左子节点
        left = left.left;
        //当前节点的右子节点为新节点
        right = newNode;
    }
    //返回以当前节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;
    }
    //返回当前节点左子树的高度 包含当前节点
    public int leftHeight(){
        if (left == null){
            return 0;
        }
        return left.height();
    }
    //返回当前节点右子树的高度 包含当前节点
    public int rightHeight(){
        if (right == null){
            return 0;
        }
        return right.height();
    }
    
   //添加元素
    public void add(Node node){
        if (node == null){
            return;
        }

        if (node.value < this.value){
            if (this.left == null){
                this.left = node;
            }else {
                this.left.add(node);
            }
        }else {
            if (this.right == null){
                this.right = node;
            }else {
                this.right.add(node);
            }
        }

        if (rightHeight() - leftHeight() > 1){
            //如果当前节点的右子节点的左子树高度大于其右子树的高度，则先对其右子节点进行右旋转
            if (right != null && right.leftHeight() > right.rightHeight()){
                right.rightRotate();
                leftRotate();
            }else {
                leftRotate();
            }

            return;//不要走下面那个if了
        }
        if (leftHeight() - rightHeight() > 1){
            //如果当前节点的左子节点的右子树高度大于其左子树的高度，则先对其左子节点进行左旋转
            if (left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()){
                left.leftRotate();
                rightRotate();
            }else{
                rightRotate();
            }
        }
    }
    
    //中序遍历
    public void infixList(){
        if (this.left != null){
            this.left.infixList();
        }

        System.out.println(this);

        if (this.right != null){
            this.right.infixList();
        }
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }
}

主要是步骤

右子树高度大于左子树高度：左旋转

左旋转步骤：
1.创建一个新的节点​​​newNode​​​，值等于当前根节点的值
2.把新节点的左子树设置了当前节点的左子树 ​​​newNode.left = left​​​ 3.把新节点的右子树设置为当前节点的右子树的左子树​​newNode.right =right.left;​​ 4.把当前节点的值换为右子节点的值​​value=right.value;​​ 5.把当前节点的右子树设置成右子树的右子树​​right=right.right;​​ 6.把当前节点的左子树设置为新节点​​left=newLeft;​​

左子树高度大于右子树高度：右旋转

步骤略，和上左旋转步骤类似

如果当前节点右子树高度大于左子树高度，且其右子节点的左子树高度大于其右子树的高度，则先对其右子节点进行右旋转，然后对当前节点进行左旋转

如果当前节点左子树高度大于右子树高度，且其左子节点的右子树高度大于其左子树的高度，则先对其左子节点进行左旋转，然后对当前节点进行右旋转