algorithm/hello-algo
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refactor: Replace 结点 with 节点 (#452)

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* Replace 结点 with 节点
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Yudong Jin
2023-04-09 04:32:17 +08:00
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codes/csharp/chapter_tree/avl_tree.cs
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@@ -12,28 +12,28 @@ namespace hello_algo.chapter_tree;
/* AVL 树 */
class AVLTree
{
public TreeNode? root; // 根结点
public TreeNode? root; // 根节点
/* 获取结点高度 */
/* 获取节点高度 */
public int height(TreeNode? node)
{
// 空结点高度为 -1 ，叶结点高度为 0
// 空节点高度为 -1 ，叶节点高度为 0
return node == null ? -1 : node.height;
}
/* 更新结点高度 */
/* 更新节点高度 */
private void updateHeight(TreeNode node)
{
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
// 节点高度等于最高子树高度 + 1
node.height = Math.Max(height(node.left), height(node.right)) + 1;
}
/* 获取平衡因子 */
public int balanceFactor(TreeNode? node)
{
// 空结点平衡因子为 0
// 空节点平衡因子为 0
if (node == null) return 0;
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
return height(node.left) - height(node.right);
}
@@ -45,10 +45,10 @@ class AVLTree
// 以 child 为原点，将 node 向右旋转
child.right = node;
node.left = grandChild;
// 更新结点高度
// 更新节点高度
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 返回旋转后子树的根结点
// 返回旋转后子树的根节点
return child;
}
@@ -60,17 +60,17 @@ class AVLTree
// 以 child 为原点，将 node 向左旋转
child.left = node;
node.right = grandChild;
// 更新结点高度
// 更新节点高度
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 返回旋转后子树的根结点
// 返回旋转后子树的根节点
return child;
}
/* 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
TreeNode? rotate(TreeNode? node)
{
// 获取结点 node 的平衡因子
// 获取节点 node 的平衡因子
int balanceFactorInt = balanceFactor(node);
// 左偏树
if (balanceFactorInt > 1)
@@ -106,43 +106,43 @@ class AVLTree
return node;
}
/* 插入结点 */
/* 插入节点 */
public TreeNode? insert(int val)
{
root = insertHelper(root, val);
return root;
}
/* 递归插入结点（辅助方法） */
/* 递归插入节点（辅助方法） */
private TreeNode? insertHelper(TreeNode? node, int val)
{
if (node == null) return new TreeNode(val);
/* 1. 查找插入位置，并插入结点 */
/* 1. 查找插入位置，并插入节点 */
if (val < node.val)
node.left = insertHelper(node.left, val);
else if (val > node.val)
node.right = insertHelper(node.right, val);
else
return node; // 重复结点不插入，直接返回
updateHeight(node); // 更新结点高度
return node; // 重复节点不插入，直接返回
updateHeight(node); // 更新节点高度
/* 2. 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
node = rotate(node);
// 返回子树的根结点
// 返回子树的根节点
return node;
}
/* 删除结点 */
/* 删除节点 */
public TreeNode? remove(int val)
{
root = removeHelper(root, val);
return root;
}
/* 递归删除结点（辅助方法） */
/* 递归删除节点（辅助方法） */
private TreeNode? removeHelper(TreeNode? node, int val)
{
if (node == null) return null;
/* 1. 查找结点，并删除之 */
/* 1. 查找节点，并删除之 */
if (val < node.val)
node.left = removeHelper(node.left, val);
else if (val > node.val)
@@ -152,33 +152,33 @@ class AVLTree
if (node.left == null || node.right == null)
{
TreeNode? child = node.left != null ? node.left : node.right;
// 子结点数量 = 0 ，直接删除 node 并返回
// 子节点数量 = 0 ，直接删除 node 并返回
if (child == null)
return null;
// 子结点数量 = 1 ，直接删除 node
// 子节点数量 = 1 ，直接删除 node
else
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
// 子节点数量 = 2 ，则将中序遍历的下个节点删除，并用该节点替换当前节点
TreeNode? temp = getInOrderNext(node.right);
node.right = removeHelper(node.right, temp.val);
node.val = temp.val;
}
}
updateHeight(node); // 更新结点高度
updateHeight(node); // 更新节点高度
/* 2. 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
node = rotate(node);
// 返回子树的根结点
// 返回子树的根节点
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） */
/* 获取中序遍历中的下一个节点（仅适用于 root 有左子节点的情况） */
private TreeNode? getInOrderNext(TreeNode? 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
// 循环访问左子节点，直到叶节点时为最小节点，跳出
while (node.left != null)
{
node = node.left;
@@ -186,24 +186,24 @@ class AVLTree
return node;
}
/* 查找结点 */
/* 查找节点 */
public TreeNode? search(int val)
{
TreeNode? cur = root;
// 循环查找，越过叶结点后跳出
// 循环查找，越过叶节点后跳出
while (cur != null)
{
// 目标结点在 cur 的右子树中
// 目标节点在 cur 的右子树中
if (cur.val < val)
cur = cur.right;
// 目标结点在 cur 的左子树中
// 目标节点在 cur 的左子树中
else if (cur.val > val)
cur = cur.left;
// 找到目标结点，跳出循环
// 找到目标节点，跳出循环
else
break;
}
// 返回目标结点
// 返回目标节点
return cur;
}
}
@@ -213,14 +213,14 @@ public class avl_tree
static void testInsert(AVLTree tree, int val)
{
tree.insert(val);
Console.WriteLine("\n插入结点 " + val + " 后，AVL 树为");
Console.WriteLine("\n插入节点 " + val + " 后，AVL 树为");
PrintUtil.PrintTree(tree.root);
}
static void testRemove(AVLTree tree, int val)
{
tree.remove(val);
Console.WriteLine("\n删除结点 " + val + " 后，AVL 树为");
Console.WriteLine("\n删除节点 " + val + " 后，AVL 树为");
PrintUtil.PrintTree(tree.root);
}
@@ -230,8 +230,8 @@ public class avl_tree
/* 初始化空 AVL 树 */
AVLTree 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
/* 插入节点 */
// 请关注插入节点后，AVL 树是如何保持平衡的
testInsert(avlTree, 1);
testInsert(avlTree, 2);
testInsert(avlTree, 3);
@@ -243,17 +243,17 @@ public class avl_tree
testInsert(avlTree, 10);
testInsert(avlTree, 6);
/* 插入重复结点 */
/* 插入重复节点 */
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
/* 删除节点 */
// 请关注删除节点后，AVL 树是如何保持平衡的
testRemove(avlTree, 8); // 删除度为 0 的节点
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的节点
testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的节点
/* 查询结点 */
/* 查询节点 */
TreeNode? node = avlTree.search(7);
Console.WriteLine("\n查找到的结点对象为 " + node + "，结点值 = " + node?.val);
Console.WriteLine("\n查找到的节点对象为 " + node + "，节点值 = " + node?.val);
}
}