題意:給一個N以及序列(不用考慮元素重複情況)。然後根據這個建AVL樹,輸出AVL樹的層序遍歷,以及判斷此樹是否是完全二叉樹。
難點:這道題沒有什麼思路。題目很清晰,考點就是AVL建樹+層次遍歷+完全二叉樹的判斷。自己下手的時候才意識到AVL樹怎麼寫來着。。。就去記了一下。。。;層次遍歷很簡單的,就不多提了;如何判斷是否是完全二叉樹呢?對於完全二叉樹而言,有一個節點沒有孩子了,那之後的節點(層次遍歷順序上)肯定都沒有孩子了!寫代碼的時候,別忘了,按照先左後右的順序。而右子樹裏面的條件左子樹裏別忘了寫。。。忘了就直接一個點過不了,一個點8分呀,血虧!
參考博客有:
1、柳神的寫法——https://blog.csdn.net/liuchuo/article/details/53561924
2、另外兩位博主,一位有圖可以用來思考——https://blog.csdn.net/u014634338/article/details/42465089
另一位有不錯的代碼總結表格,我也用來借鑑——https://blog.csdn.net/whucyl/article/details/17289841
AVL建樹的思考:
1、看了柳神的代碼以及別人的代碼,在節點的高度計算的方面主要是分兩個寫法——每個節點的h是用的時候迭代算還是在AVL發生旋轉更新的時候算出來並保存爲節點的一個參數。
我比較喜歡簡潔清晰的思維方式以及代碼書寫方式,但是不管哪個思路和寫法都差不多。。都是迭代更新。。。
對比了一下代碼量,emmm還不如直接用的時候迭代算呢。所以代碼是仿照柳神的代碼寫的。
2、AVL樹的旋轉上,不管是哪種旋轉,插入的位置和發生變動的根root並不是父子關係,而是爺孫關係!(高度差2!)這點比較重要,整個AVL樹的旋轉過程,我覺得可以理解成“新王交接,父承子業”的感覺。
舉個栗子——以左旋和右旋來說,root節點是原來的老皇帝,它的兒子節點son是即將把它趕下去自己上的新皇帝,而我們插入的節點位置是新皇帝的孩子位置!而發生旋轉後呢,新王變成root,而原來的舊王(舊的root)就待在原來新王的位置(它還沒旋轉前的位置),接受了新王原來的孩子(也就是我們插入的節點)。
插入在root節點的左子樹的左側,就是右旋咯,我寫的函數是 ll();(就是左子樹的左子樹)
插入在root節點的左子樹的右側,就和這個名字一樣了,先左旋再右旋咯,我寫的函數是 lr();(就是左子樹的右子樹)
插入在root節點的右子樹的右側,就是左旋咯,我寫的函數是 rr();(就是右子樹的右子樹)
插入在root節點的右子樹的左側,就是先右旋再左旋咯,我寫的函數是 rl();(就是右子樹的右子樹)
在寫AVL建樹過程中,一定要搞清楚傳入的參數root是旋轉變換中的哪個節點(答案:舊王~是插入節點的爺爺——爸爸的爸爸)
3、爲什麼大家寫的AVL建樹函數insert上都有一個步驟——root->left=insert(root->left)或者是root->right=nsert(root->right)呢?可以不按照這個迭代的寫法,刪掉這句嗎?
我試了一下,並不行,這個樹就建錯了。
仔細想了一下,這是爲什麼呢?
是因爲,如果我們插入了一個新的節點,沒發生旋轉那就萬事OK,但如果新的節點會引起旋轉,那也並不是在插入位置進行旋轉呀!我們上面講了,要旋轉也是插入點的父親(新王)和父親的父親(舊王)進行旋轉呀,引入迭代一個是可以更好的進行旋轉結點指針的使用指派,帶來優化;另一個是新王和舊王的交替,會導致舊王的父親(插入節點的曾爺爺)的右指針需要更改維護!好好品味一下~所以,insert中需要迭代更新的步驟,是爲了使得旋轉後的節點能夠更新到更高層的樹上,不更新這個樹就斷了!
Code:
代碼的核心就是AVL怎麼建樹的。
以及如何判斷是否是完全二叉樹部分。
#include<bits/stdc++.h>
#include<unordered_map>
using namespace std;
#define inf 209
#define INF 0x3f3f3f3f
#define loop(x,y,z) for(x=y;x<z;x++)
int n;
struct Node
{
int value;
Node *left,*right;
Node(int v)
{
value=v;
left=right=NULL;
}
}*root=NULL;
//左旋和右旋的靈魂就是——新王交接,父承子業
//轉一次的root,就是舊王,新王是他兒子
//轉兩次的root,他的兒子是轉第一次的舊王,root自己是轉第二次的舊王
//ll中左子無敵,rr中右子無敵
//lr中左子必死;rl中右子必死
Node* ll(Node *root)//插在左子樹左邊,是右旋——root是舊王,左子新王
{
Node *son=root->left;//造反的新王
root->left=son->right;//舊王貶官,交接
son->right=root;//新王摸狗頭
return son;//返回新王
}
Node* rr(Node *root)//插在右子樹右邊,是左旋——root是舊王,右子新王
{
//同上噢
Node *son=root->right;
root->right=son->left;
son->left=root;
return son;
}
//插在左子樹的右邊,是先左旋再右旋
//則root爲舊王,但是root的左子卻是左旋的舊王
Node* lr(Node *root)
{
root->left=rr(root->left);//先左旋
return ll(root);//再右旋
}
//插在右子樹的左邊,是先右旋再左旋
//則root爲舊王,但是root的右子卻是右旋的舊王
Node *rl(Node *root)
{
root->right=ll(root->right);
return rr(root);
}
//1、因爲AVL樹在插入過程中會進行旋轉,
//所以對於任何root而言,其左右子樹都可能發生旋轉,並使得root的左右孩子更改
//所以要左右孩子要保持迭代更新
//2、旋轉過程中,判斷是否發生旋轉,就是在高度差爲2的root和root的孩子上,要求高
//綜上所述要按照遞歸寫法
int getH(Node *root)//得到節點高
{
if(!root)return 0;
int l=getH(root->left);
int r=getH(root->right);
return max(l,r)+1;
}
Node* insert(Node *root,int value)
{
if(!root)root=new Node(value);
else if(value<root->value)//左邊
{
root->left=insert(root->left,value);//防止孩子旋轉,物是人非
if(getH(root->left)-getH(root->right)==2)//因爲插在左子樹,所以要旋轉也是左子樹變長了
{
if(value<root->left->value)//在左子樹的左子樹上,是ll
root=ll(root);//新的王
else
root=lr(root);
}
}
else //右邊
{
root->right=insert(root->right,value);//防止孩子旋轉,物是人非
if(getH(root->right)-getH(root->left)==2)//因爲插在右子樹,所以要旋轉也是右子樹變長了
{
if(value>root->right->value)//在右子樹的右子樹上,是rr
root=rr(root);//新的王
else
root=rl(root);
}
}
return root;
}
//vector<int>ans;
bool isComplete(Node *root)
{
queue<Node*>q;
while(!q.empty())q.pop();
q.push(root);
bool flag1=true;
bool flag2=true;
int num=0;
while(!q.empty())
{
Node *t=q.front();
q.pop();
//輸出
num++;
if(num==n)printf("%d\n",t->value);
else printf("%d ",t->value);
if(t->left)
{
q.push(t->left);
if(!flag1)flag2=false;//不要漏了
}
else flag1=false;
if(t->right)
{
q.push(t->right);
if(!flag1)flag2=false;//不要漏了
}
else flag1=false;
}
return flag2;
}
int main()
{
int i,j;
cin>>n;
loop(i,0,n)
{
cin>>j;
root=insert(root,j);
}
if(isComplete(root))
printf("YES\n");
else printf("NO\n");
return 0;
}