平衡二叉树（java代码实现）_平衡二叉树的高度 java

平衡二叉树特点

平衡二叉树就是在二叉排序树的基础上保持平衡:一颗空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两子树都是一颗平衡二叉树

平衡方法

在添加完成一个树节点后，则做判断进行调整，若不平衡，则做出以下处理

1. (右子树的高度-左子树的高度) > 1

   再进行判断：

   ①如果它的右子树的左子树的高度大于它的右子树的右子树的高度，则先对右子结点进行右旋转，然后再对当前结点进行左旋转

   ②否则直接对当前结点进行 左旋转

2. 如果 (左子树的高度 - 右子树的高度) > 1

   再进行判断：

   ①如果它的左子树的右子树高度大于它的左子树的左子树的高度，则先对当前结点的左结点(左子树)->左旋转，然后再对当前结点进行右旋转

   ②否则直接对当前结点进行 右旋转

3. 若上两个条件都不满足，说明该树目前平衡，则不做处理

左旋转方法

1. 创建新的结点，以当前根结点的值
2. 把新的结点的左子树设置成当前结点的左子树
3. 把新的结点的右子树设置成带你过去结点的右子树的左子树
4. 把当前结点的值替换成右子结点的值
5. 把当前结点的右子树设置成当前结点右子树的右子树
6. 把当前结点的左子树(左子结点)设置成新的结点

右旋转方法

1. 创建新的结点，以当前根结点的值
2. 把新的结点的右子树设置成当前结点的右子树
3. 把新的结点的左子树设置成带你过去结点的左子树的右子树
4. 把当前结点的值替换成左子结点的值
5. 把当前结点的左子树设置成当前结点左子树的左子树
6. 把当前结点的右子树(左子结点)设置成新的结点

class Node {
	int value;
	Node left;
	Node right;

	public Node(int value) {

		this.value = value;
	}

	// 返回左子树的高度
	public int leftHeight() {
		if (left == null) {
			return 0;
		}
		return left.height();
	}

	// 返回右子树的高度
	public int rightHeight() {
		if (right == null) {
			return 0;
		}
		return right.height();
	}

	// 返回 以该结点为根结点的树的高度
	public int height() {
		return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
	}
	
	//左旋转方法
	private void leftRotate() {
		
		//创建新的结点，以当前根结点的值
		Node newNode = new Node(value);
		//把新的结点的左子树设置成当前结点的左子树
		newNode.left = left;
		//把新的结点的右子树设置成带你过去结点的右子树的左子树
		newNode.right = right.left;
		//把当前结点的值替换成右子结点的值
		value = right.value;
		//把当前结点的右子树设置成当前结点右子树的右子树
		right = right.right;
		//把当前结点的左子树(左子结点)设置成新的结点
		left = newNode;
		
		
	}
	
	//右旋转
	private void rightRotate() {
		Node newNode = new Node(value);
		newNode.right = right;
		newNode.left = left.right;
		value = left.value;
		left = left.left;
		right = newNode;
	}

	// 查找要删除的结点
	/**
	 * 
	 * @param value
	 *            希望删除的结点的值
	 * @return 如果找到返回该结点，否则返回null
	 */
	public Node search(int value) {
		if (value == this.value) { // 找到就是该结点
			return this;
		} else if (value < this.value) {// 如果查找的值小于当前结点，向左子树递归查找
			// 如果左子结点为空
			if (this.left == null) {
				return null;
			}
			return this.left.search(value);
		} else { // 如果查找的值不小于当前结点，向右子树递归查找
			if (this.right == null) {
				return null;
			}
			return this.right.search(value);
		}

	}

	// 查找要删除结点的父结点
	/**
	 * 
	 * @param value
	 *            要找到的结点的值
	 * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
	 */
	public Node searchParent(int value) {
		// 如果当前结点就是要删除的结点的父结点，就返回
		if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
			return this;
		} else {
			// 如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
			if (value < this.value && this.left != null) {
				return this.left.searchParent(value); // 向左子树递归查找
			} else if (value >= this.value && this.right != null) {
				return this.right.searchParent(value); // 向右子树递归查找
			} else {
				return null; // 没有找到父结点
			}
		}

	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Node [value=" + value + "]";
	}

	// 添加结点的方法
	// 递归的形式添加结点，注意需要满足二叉排序树的要求
	public void add(Node node) {
		if (node == null) {
			return;
		}

		// 判断传入的结点的值，和当前子树的根结点的值关系
		if (node.value < this.value) {
			// 如果当前结点左子结点为null
			if (this.left == null) {
				this.left = node;
			} else {
				// 递归的向左子树添加
				this.left.add(node);
			}
		} else { // 添加的结点的值大于 当前结点的值
			if (this.right == null) {
				this.right = node;
			} else {
				// 递归的向右子树添加
				this.right.add(node);
			}

		}
		
		//当添加完一个结点后，如果: (右子树的高度-左子树的高度) > 1 , 左旋转
		if(rightHeight() - leftHeight() > 1) {
			//如果它的右子树的左子树的高度大于它的右子树的右子树的高度
			if(right != null && right.leftHeight() > right.rightHeight()) {
				//先对右子结点进行右旋转
				right.rightRotate();
				//然后在对当前结点进行左旋转
				leftRotate(); //左旋转..
			} else {
				//直接进行左旋转即可
				leftRotate();
			}
			return ; //必须要!!!
		}
		
		//当添加完一个结点后，如果 (左子树的高度 - 右子树的高度) > 1, 右旋转
		if(leftHeight() - rightHeight() > 1) {
			//如果它的左子树的右子树高度大于它的左子树的左子树的高度
			if(left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()) {
				//先对当前结点的左结点(左子树)->左旋转
				left.leftRotate();
				//再对当前结点进行右旋转
				rightRotate();
			} else {
				//直接进行右旋转即可
				rightRotate();
			}
		}
	}

	// 中序遍历
	public void infixOrder() {
		if (this.left != null) {
			this.left.infixOrder();
		}
		System.out.println(this);
		if (this.right != null) {
			this.right.infixOrder();
		}
	}

}
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