Add TypeScript code and docs to AVL tree and the coding style for Typescript and JavaScript (#342)
* Add TypeScript code and docs to AVL tree and update JavaScript style * Update the coding style for Typescript and JavaScript
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parent
7f4243ab77
commit
b14568151c
@ -6,7 +6,7 @@
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/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
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/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
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function randomNumbers(n) {
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function randomNumbers(n) {
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let nums = Array(n);
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const nums = Array(n);
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// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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for (let i = 0; i < n; i++) {
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for (let i = 0; i < n; i++) {
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nums[i] = i + 1;
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nums[i] = i + 1;
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@ -1,11 +1,11 @@
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/**
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/**
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* File: avl_tree.cpp
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* File: avl_tree.js
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* Created Time: 2023-02-05
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* Created Time: 2023-02-05
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* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
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* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
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*/
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*/
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let { TreeNode } = require("../include/TreeNode");
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const { TreeNode } = require("../include/TreeNode");
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let { printTree } = require("../include/PrintUtil");
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const { printTree } = require("../include/PrintUtil");
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/* AVL 树*/
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/* AVL 树*/
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class AVLTree {
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class AVLTree {
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@ -36,8 +36,8 @@ class AVLTree {
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/* 右旋操作 */
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/* 右旋操作 */
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rightRotate(node) {
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rightRotate(node) {
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let child = node.left;
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const child = node.left;
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let grandChild = child.right;
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const grandChild = child.right;
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// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
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// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
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child.right = node;
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child.right = node;
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node.left = grandChild;
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node.left = grandChild;
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@ -50,8 +50,8 @@ class AVLTree {
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/* 左旋操作 */
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/* 左旋操作 */
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leftRotate(node) {
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leftRotate(node) {
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let child = node.right;
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const child = node.right;
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let grandChild = child.left;
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const grandChild = child.left;
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// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
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// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
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child.left = node;
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child.left = node;
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node.right = grandChild;
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node.right = grandChild;
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@ -65,7 +65,7 @@ class AVLTree {
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/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
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/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
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rotate(node) {
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rotate(node) {
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// 获取结点 node 的平衡因子
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// 获取结点 node 的平衡因子
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let balanceFactor = this.balanceFactor(node);
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const balanceFactor = this.balanceFactor(node);
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// 左偏树
|
// 左偏树
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if (balanceFactor > 1) {
|
if (balanceFactor > 1) {
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if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
|
if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
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@ -126,14 +126,14 @@ class AVLTree {
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else if (val > node.val) node.right = this.removeHelper(node.right, val);
|
else if (val > node.val) node.right = this.removeHelper(node.right, val);
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else {
|
else {
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if (node.left === null || node.right === null) {
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if (node.left === null || node.right === null) {
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let child = node.left !== null ? node.left : node.right;
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const child = node.left !== null ? node.left : node.right;
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// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
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// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
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if (child === null) return null;
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if (child === null) return null;
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// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
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// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
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else node = child;
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else node = child;
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} else {
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} else {
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// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
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// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
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||||||
let temp = this.getInOrderNext(node.right);
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const temp = this.getInOrderNext(node.right);
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node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
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node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
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node.val = temp.val;
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node.val = temp.val;
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}
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}
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@ -184,8 +184,9 @@ function testRemove(tree, val) {
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printTree(tree.root);
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printTree(tree.root);
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}
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}
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/* Driver Code */
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/* 初始化空 AVL 树 */
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/* 初始化空 AVL 树 */
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let avlTree = new AVLTree();
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const avlTree = new AVLTree();
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/* 插入结点 */
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/* 插入结点 */
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// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
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// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
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testInsert(avlTree, 1);
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testInsert(avlTree, 1);
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@ -209,5 +210,5 @@ testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的结点
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testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的结点
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testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的结点
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/* 查询结点 */
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/* 查询结点 */
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let node = avlTree.search(7);
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const node = avlTree.search(7);
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console.log("\n查找到的结点对象为 " + node + ",结点值 = " + node.val);
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console.log("\n查找到的结点对象为", node, ",结点值 = " + node.val);
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@ -6,15 +6,15 @@
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/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
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/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
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function randomNumbers(n: number): number[] {
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function randomNumbers(n: number): number[] {
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let nums = Array(n);
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const nums = Array(n);
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// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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for (let i = 0; i < n; i++) {
|
for (let i = 0; i < n; i++) {
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nums[i] = i + 1;
|
nums[i] = i + 1;
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}
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}
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// 随机打乱数组元素
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// 随机打乱数组元素
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for (let i = 0; i < n; i++) {
|
for (let i = 0; i < n; i++) {
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let r = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
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const r = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
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let temp = nums[i];
|
const temp = nums[i];
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nums[i] = nums[r];
|
nums[i] = nums[r];
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nums[r] = temp;
|
nums[r] = temp;
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}
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}
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@ -35,9 +35,9 @@ function findOne(nums: number[]): number {
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/* Driver Code */
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/* Driver Code */
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for (let i = 0; i < 10; i++) {
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for (let i = 0; i < 10; i++) {
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let n = 100;
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const n = 100;
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let nums = randomNumbers(n);
|
const nums = randomNumbers(n);
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let index = findOne(nums);
|
const index = findOne(nums);
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console.log(
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console.log(
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"\n数组 [ 1, 2, ..., n ] 被打乱后 = [" + nums.join(", ") + "]"
|
"\n数组 [ 1, 2, ..., n ] 被打乱后 = [" + nums.join(", ") + "]"
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);
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);
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@ -37,7 +37,7 @@ function linearSearchLinkedList(head: ListNode | null, target: number): ListNode
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const target = 3;
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const target = 3;
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/* 在数组中执行线性查找 */
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/* 在数组中执行线性查找 */
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const nums = [ 1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8 ];
|
const nums = [1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8];
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||||||
const index = linearSearchArray(nums, target);
|
const index = linearSearchArray(nums, target);
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console.log('目标元素 3 的索引 =', index);
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console.log('目标元素 3 的索引 =', index);
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228
codes/typescript/chapter_tree/avl_tree.ts
Normal file
228
codes/typescript/chapter_tree/avl_tree.ts
Normal file
@ -0,0 +1,228 @@
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/**
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* File: avl_tree.ts
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* Created Time: 2023-02-06
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|
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
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*/
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import { TreeNode } from "../module/TreeNode";
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import { printTree } from "../module/PrintUtil";
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/* AVL 树*/
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class AVLTree {
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root: TreeNode;
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/*构造函数*/
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constructor() {
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this.root = null; //根节点
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}
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/* 获取结点高度 */
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height(node: TreeNode): number {
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// 空结点高度为 -1 ,叶结点高度为 0
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return node === null ? -1 : node.height;
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}
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/* 更新结点高度 */
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updateHeight(node: TreeNode): void {
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// 结点高度等于最高子树高度 + 1
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node.height = Math.max(this.height(node.left), this.height(node.right)) + 1;
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}
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/* 获取平衡因子 */
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balanceFactor(node: TreeNode): number {
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// 空结点平衡因子为 0
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if (node === null) return 0;
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// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
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return this.height(node.left) - this.height(node.right);
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}
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|
/* 右旋操作 */
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rightRotate(node: TreeNode): TreeNode {
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const child = node.left;
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const grandChild = child.right;
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// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
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child.right = node;
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|
node.left = grandChild;
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|
// 更新结点高度
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|
this.updateHeight(node);
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|
this.updateHeight(child);
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|
// 返回旋转后子树的根节点
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return child;
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}
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|
/* 左旋操作 */
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leftRotate(node: TreeNode): TreeNode {
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|
const child = node.right;
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const grandChild = child.left;
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// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
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|
child.left = node;
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node.right = grandChild;
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|
// 更新结点高度
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this.updateHeight(node);
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this.updateHeight(child);
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|
// 返回旋转后子树的根节点
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return child;
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}
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|
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
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|
rotate(node: TreeNode): TreeNode {
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// 获取结点 node 的平衡因子
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const balanceFactor = this.balanceFactor(node);
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|
// 左偏树
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if (balanceFactor > 1) {
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|
if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
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|
// 右旋
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return this.rightRotate(node);
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|
} else {
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|
// 先左旋后右旋
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node.left = this.leftRotate(node.left);
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return this.rightRotate(node);
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
// 右偏树
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|
if (balanceFactor < -1) {
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||||||
|
if (this.balanceFactor(node.right) <= 0) {
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|
// 左旋
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|
return this.leftRotate(node);
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|
} else {
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||||||
|
// 先右旋后左旋
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node.right = this.rightRotate(node.right);
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return this.leftRotate(node);
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|
}
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|
}
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// 平衡树,无需旋转,直接返回
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return node;
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}
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|
/* 插入结点 */
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insert(val: number): TreeNode {
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this.root = this.insertHelper(this.root, val);
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return this.root;
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|
}
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||||||
|
/* 递归插入结点(辅助函数) */
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insertHelper(node: TreeNode, val: number): TreeNode {
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|
if (node === null) return new TreeNode(val);
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|
/* 1. 查找插入位置,并插入结点 */
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|
if (val < node.val) {
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|
node.left = this.insertHelper(node.left, val);
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||||||
|
} else if (val > node.val) {
|
||||||
|
node.right = this.insertHelper(node.right, val);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return node; // 重复结点不插入,直接返回
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||||||
|
}
|
||||||
|
this.updateHeight(node); // 更新结点高度
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||||||
|
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
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|
node = this.rotate(node);
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|
// 返回子树的根节点
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return node;
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}
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||||||
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/* 删除结点 */
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remove(val: number): TreeNode {
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this.root = this.removeHelper(this.root, val);
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|
return this.root;
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 递归删除结点(辅助函数) */
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||||||
|
removeHelper(node: TreeNode, val: number): TreeNode {
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|
if (node === null) return null;
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||||||
|
/* 1. 查找结点,并删除之 */
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|
if (val < node.val) {
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||||||
|
node.left = this.removeHelper(node.left, val);
|
||||||
|
} else if (val > node.val) {
|
||||||
|
node.right = this.removeHelper(node.right, val);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if (node.left === null || node.right === null) {
|
||||||
|
const child = node.left !== null ? node.left : node.right;
|
||||||
|
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
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||||||
|
if (child === null) {
|
||||||
|
return null;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||||
|
node = child;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
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||||||
|
const temp = this.getInOrderNext(node.right);
|
||||||
|
node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||||
|
node.val = temp.val;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||||
|
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||||
|
node = this.rotate(node);
|
||||||
|
// 返回子树的根节点
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||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
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||||||
|
getInOrderNext(node: TreeNode): TreeNode {
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||||||
|
if (node === null) return node;
|
||||||
|
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
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||||||
|
while (node.left !== null) {
|
||||||
|
node = node.left;
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||||||
|
}
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||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
/* 查找结点 */
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|
search(val: number): TreeNode {
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let cur = this.root;
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||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
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|
while (cur !== null) {
|
||||||
|
if (cur.val < val) {
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||||||
|
// 目标结点在 cur 的右子树中
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||||||
|
cur = cur.right;
|
||||||
|
} else if (cur.val > val) {
|
||||||
|
// 目标结点在 cur 的左子树中
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||||||
|
cur = cur.left;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 找到目标结点,跳出循环
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|
break;
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
// 返回目标结点
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||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
function testInsert(tree: AVLTree, val: number): void {
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|
tree.insert(val);
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|
console.log("\n插入结点 " + val + " 后,AVL 树为");
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|
printTree(tree.root);
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|
}
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|
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||||||
|
function testRemove(tree: AVLTree, val: number): void {
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||||||
|
tree.remove(val);
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||||||
|
console.log("\n删除结点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||||
|
printTree(tree.root);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Driver Code */
|
||||||
|
/* 初始化空 AVL 树 */
|
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|
const avlTree = new AVLTree();
|
||||||
|
/* 插入结点 */
|
||||||
|
// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
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||||||
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testInsert(avlTree, 1);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 2);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 3);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 4);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 5);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 8);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 7);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 9);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 10);
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 6);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 插入重复结点 */
|
||||||
|
testInsert(avlTree, 7);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 删除结点 */
|
||||||
|
// 请关注删除结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||||
|
testRemove(avlTree, 8); // 删除度为 0 的结点
|
||||||
|
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的结点
|
||||||
|
testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的结点
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 查询结点 */
|
||||||
|
const node = avlTree.search(7);
|
||||||
|
console.log("\n查找到的结点对象为", node, ",结点值 = " + node.val);
|
@ -31,4 +31,21 @@ function arrToLinkedList(arr: number[]): ListNode | null {
|
|||||||
return dum.next;
|
return dum.next;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
export { ListNode, arrToLinkedList };
|
/**
|
||||||
|
* Get a list node with specific value from a linked list
|
||||||
|
* @param head
|
||||||
|
* @param val
|
||||||
|
* @return
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function getListNode(head: ListNode | null, val: number): ListNode | null {
|
||||||
|
while (head !== null && head.val !== val) {
|
||||||
|
head = head.next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return head;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export {
|
||||||
|
ListNode,
|
||||||
|
arrToLinkedList,
|
||||||
|
getListNode
|
||||||
|
};
|
||||||
|
@ -8,14 +8,15 @@
|
|||||||
* Definition for a binary tree node.
|
* Definition for a binary tree node.
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
class TreeNode {
|
class TreeNode {
|
||||||
val: number;
|
val: number; // 结点值
|
||||||
left: TreeNode | null;
|
height: number; // 结点高度
|
||||||
right: TreeNode | null;
|
left: TreeNode | null; // 左子结点指针
|
||||||
|
right: TreeNode | null; // 右子结点指针
|
||||||
constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
|
constructor(val?: number, height?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
|
||||||
this.val = val === undefined ? 0 : val; // 结点值
|
this.val = val === undefined ? 0 : val;
|
||||||
this.left = left === undefined ? null : left; // 左子结点指针
|
this.height = height === undefined ? 0 : height;
|
||||||
this.right = right === undefined ? null : right; // 右子结点指针
|
this.left = left === undefined ? null : left;
|
||||||
|
this.right = right === undefined ? null : right;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -33,7 +34,7 @@ function arrToTree(arr: (number | null)[]): TreeNode | null {
|
|||||||
const queue = [root];
|
const queue = [root];
|
||||||
let i = 0;
|
let i = 0;
|
||||||
while (queue.length) {
|
while (queue.length) {
|
||||||
let node = queue.shift() as TreeNode;
|
const node = queue.shift() as TreeNode;
|
||||||
if (++i >= arr.length) break;
|
if (++i >= arr.length) break;
|
||||||
if (arr[i] !== null) {
|
if (arr[i] !== null) {
|
||||||
node.left = new TreeNode(arr[i] as number);
|
node.left = new TreeNode(arr[i] as number);
|
||||||
|
@ -2555,7 +2555,7 @@ $$
|
|||||||
```js title="worst_best_time_complexity.js"
|
```js title="worst_best_time_complexity.js"
|
||||||
/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
|
/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
|
||||||
function randomNumbers(n) {
|
function randomNumbers(n) {
|
||||||
let nums = Array(n);
|
const nums = Array(n);
|
||||||
// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
||||||
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
nums[i] = i + 1;
|
nums[i] = i + 1;
|
||||||
@ -2588,15 +2588,15 @@ $$
|
|||||||
```typescript title="worst_best_time_complexity.ts"
|
```typescript title="worst_best_time_complexity.ts"
|
||||||
/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
|
/* 生成一个数组,元素为 { 1, 2, ..., n },顺序被打乱 */
|
||||||
function randomNumbers(n: number): number[] {
|
function randomNumbers(n: number): number[] {
|
||||||
let nums = Array(n);
|
const nums = Array(n);
|
||||||
// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
||||||
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
nums[i] = i + 1;
|
nums[i] = i + 1;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
// 随机打乱数组元素
|
// 随机打乱数组元素
|
||||||
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
for (let i = 0; i < n; i++) {
|
||||||
let r = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
|
const r = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
|
||||||
let temp = nums[i];
|
const temp = nums[i];
|
||||||
nums[i] = nums[r];
|
nums[i] = nums[r];
|
||||||
nums[r] = temp;
|
nums[r] = temp;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -82,14 +82,14 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
|
|||||||
```js title="avl_tree.js"
|
```js title="avl_tree.js"
|
||||||
class TreeNode {
|
class TreeNode {
|
||||||
val; // 结点值
|
val; // 结点值
|
||||||
|
height; //结点高度
|
||||||
left; // 左子结点指针
|
left; // 左子结点指针
|
||||||
right; // 右子结点指针
|
right; // 右子结点指针
|
||||||
height; //结点高度
|
|
||||||
constructor(val, left, right, height) {
|
constructor(val, left, right, height) {
|
||||||
this.val = val === undefined ? 0 : val;
|
this.val = val === undefined ? 0 : val;
|
||||||
|
this.height = height === undefined ? 0 : height;
|
||||||
this.left = left === undefined ? null : left;
|
this.left = left === undefined ? null : left;
|
||||||
this.right = right === undefined ? null : right;
|
this.right = right === undefined ? null : right;
|
||||||
this.height = height === undefined ? 0 : height;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
@ -97,7 +97,18 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
class TreeNode {
|
||||||
|
val: number; // 结点值
|
||||||
|
height: number; // 结点高度
|
||||||
|
left: TreeNode | null; // 左子结点指针
|
||||||
|
right: TreeNode | null; // 右子结点指针
|
||||||
|
constructor(val?: number, height?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
|
||||||
|
this.val = val === undefined ? 0 : val;
|
||||||
|
this.height = height === undefined ? 0 : height;
|
||||||
|
this.left = left === undefined ? null : left;
|
||||||
|
this.right = right === undefined ? null : right;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -228,7 +239,17 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 获取结点高度 */
|
||||||
|
height(node: TreeNode): number {
|
||||||
|
// 空结点高度为 -1 ,叶结点高度为 0
|
||||||
|
return node === null ? -1 : node.height;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 更新结点高度 */
|
||||||
|
updateHeight(node: TreeNode): void {
|
||||||
|
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||||
|
node.height = Math.max(this.height(node.left), this.height(node.right)) + 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -340,7 +361,13 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 获取平衡因子 */
|
||||||
|
balanceFactor(node: TreeNode): number {
|
||||||
|
// 空结点平衡因子为 0
|
||||||
|
if (node === null) return 0;
|
||||||
|
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||||
|
return this.height(node.left) - this.height(node.right);
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -479,8 +506,8 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
```js title="avl_tree.js"
|
```js title="avl_tree.js"
|
||||||
/* 右旋操作 */
|
/* 右旋操作 */
|
||||||
rightRotate(node) {
|
rightRotate(node) {
|
||||||
let child = node.left;
|
const child = node.left;
|
||||||
let grandChild = child.right;
|
const grandChild = child.right;
|
||||||
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
|
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
|
||||||
child.right = node;
|
child.right = node;
|
||||||
node.left = grandChild;
|
node.left = grandChild;
|
||||||
@ -495,7 +522,19 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 右旋操作 */
|
||||||
|
rightRotate(node: TreeNode): TreeNode {
|
||||||
|
const child = node.left;
|
||||||
|
const grandChild = child.right;
|
||||||
|
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
|
||||||
|
child.right = node;
|
||||||
|
node.left = grandChild;
|
||||||
|
// 更新结点高度
|
||||||
|
this.updateHeight(node);
|
||||||
|
this.updateHeight(child);
|
||||||
|
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||||
|
return child;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -624,8 +663,8 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
```js title="avl_tree.js"
|
```js title="avl_tree.js"
|
||||||
/* 左旋操作 */
|
/* 左旋操作 */
|
||||||
leftRotate(node) {
|
leftRotate(node) {
|
||||||
let child = node.right;
|
const child = node.right;
|
||||||
let grandChild = child.left;
|
const grandChild = child.left;
|
||||||
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
||||||
child.left = node;
|
child.left = node;
|
||||||
node.right = grandChild;
|
node.right = grandChild;
|
||||||
@ -640,7 +679,19 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 左旋操作 */
|
||||||
|
leftRotate(node: TreeNode): TreeNode {
|
||||||
|
const child = node.right;
|
||||||
|
const grandChild = child.left;
|
||||||
|
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
||||||
|
child.left = node;
|
||||||
|
node.right = grandChild;
|
||||||
|
// 更新结点高度
|
||||||
|
this.updateHeight(node);
|
||||||
|
this.updateHeight(child);
|
||||||
|
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||||
|
return child;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -843,7 +894,7 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||||
rotate(node) {
|
rotate(node) {
|
||||||
// 获取结点 node 的平衡因子
|
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||||
let balanceFactor = this.balanceFactor(node);
|
const balanceFactor = this.balanceFactor(node);
|
||||||
// 左偏树
|
// 左偏树
|
||||||
if (balanceFactor > 1) {
|
if (balanceFactor > 1) {
|
||||||
if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
|
if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
|
||||||
@ -874,7 +925,35 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||||
|
rotate(node: TreeNode): TreeNode {
|
||||||
|
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||||
|
const balanceFactor = this.balanceFactor(node);
|
||||||
|
// 左偏树
|
||||||
|
if (balanceFactor > 1) {
|
||||||
|
if (this.balanceFactor(node.left) >= 0) {
|
||||||
|
// 右旋
|
||||||
|
return this.rightRotate(node);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 先左旋后右旋
|
||||||
|
node.left = this.leftRotate(node.left);
|
||||||
|
return this.rightRotate(node);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 右偏树
|
||||||
|
if (balanceFactor < -1) {
|
||||||
|
if (this.balanceFactor(node.right) <= 0) {
|
||||||
|
// 左旋
|
||||||
|
return this.leftRotate(node);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 先右旋后左旋
|
||||||
|
node.right = this.rightRotate(node.right);
|
||||||
|
return this.leftRotate(node);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 平衡树,无需旋转,直接返回
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -1092,7 +1171,29 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 插入结点 */
|
||||||
|
insert(val: number): TreeNode {
|
||||||
|
this.root = this.insertHelper(this.root, val);
|
||||||
|
return this.root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 递归插入结点(辅助函数) */
|
||||||
|
insertHelper(node: TreeNode, val: number): TreeNode {
|
||||||
|
if (node === null) return new TreeNode(val);
|
||||||
|
/* 1. 查找插入位置,并插入结点 */
|
||||||
|
if (val < node.val) {
|
||||||
|
node.left = this.insertHelper(node.left, val);
|
||||||
|
} else if (val > node.val) {
|
||||||
|
node.right = this.insertHelper(node.right, val);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
return node; // 重复结点不插入,直接返回
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||||
|
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||||
|
node = this.rotate(node);
|
||||||
|
// 返回子树的根节点
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -1333,14 +1434,14 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
else if (val > node.val) node.right = this.removeHelper(node.right, val);
|
else if (val > node.val) node.right = this.removeHelper(node.right, val);
|
||||||
else {
|
else {
|
||||||
if (node.left === null || node.right === null) {
|
if (node.left === null || node.right === null) {
|
||||||
let child = node.left !== null ? node.left : node.right;
|
const child = node.left !== null ? node.left : node.right;
|
||||||
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||||
if (child === null) return null;
|
if (child === null) return null;
|
||||||
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||||
else node = child;
|
else node = child;
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
||||||
let temp = this.getInOrderNext(node.right);
|
const temp = this.getInOrderNext(node.right);
|
||||||
node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
|
node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||||
node.val = temp.val;
|
node.val = temp.val;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -1351,12 +1452,68 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作,其可 **在不影
|
|||||||
// 返回子树的根节点
|
// 返回子树的根节点
|
||||||
return node;
|
return node;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||||
|
getInOrderNext(node) {
|
||||||
|
if (node === null) return node;
|
||||||
|
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||||
|
while (node.left !== null) {
|
||||||
|
node = node.left;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="avl_tree.ts"
|
```typescript title="avl_tree.ts"
|
||||||
|
/* 删除结点 */
|
||||||
|
remove(val: number): TreeNode {
|
||||||
|
this.root = this.removeHelper(this.root, val);
|
||||||
|
return this.root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 递归删除结点(辅助函数) */
|
||||||
|
removeHelper(node: TreeNode, val: number): TreeNode {
|
||||||
|
if (node === null) return null;
|
||||||
|
/* 1. 查找结点,并删除之 */
|
||||||
|
if (val < node.val) {
|
||||||
|
node.left = this.removeHelper(node.left, val);
|
||||||
|
} else if (val > node.val) {
|
||||||
|
node.right = this.removeHelper(node.right, val);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if (node.left === null || node.right === null) {
|
||||||
|
const child = node.left !== null ? node.left : node.right;
|
||||||
|
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||||
|
if (child === null) {
|
||||||
|
return null;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||||
|
node = child;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
||||||
|
const temp = this.getInOrderNext(node.right);
|
||||||
|
node.right = this.removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||||
|
node.val = temp.val;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||||
|
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||||
|
node = this.rotate(node);
|
||||||
|
// 返回子树的根节点
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
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/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
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getInOrderNext(node: TreeNode): TreeNode {
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if (node === null) return node;
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// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
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while (node.left !== null) {
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node = node.left;
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}
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return node;
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}
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```
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```
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=== "C"
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=== "C"
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