In questo tutorial imparerai a conoscere un albero binario bilanciato e i suoi diversi tipi. Inoltre, troverai esempi funzionanti di un albero binario bilanciato in C, C ++, Java e Python.
Un albero binario bilanciato, noto anche come albero binario con bilanciamento in altezza, è definito come un albero binario in cui l'altezza della sottostruttura sinistra e destra di qualsiasi nodo differisce di non più di 1.
Per saperne di più sull'altezza di un albero / nodo, visita Struttura dei dati dell'albero. Di seguito sono riportate le condizioni per un albero binario con bilanciamento dell'altezza:
- la differenza tra la sottostruttura sinistra e quella destra per qualsiasi nodo non è maggiore di uno
- la sottostruttura sinistra è bilanciata
- la sottostruttura destra è bilanciata
Albero binario bilanciato con profondità ad ogni livello 
Albero binario sbilanciato con profondità a ogni livello
Esempi di Python, Java e C / C ++
Il codice seguente serve per verificare se un albero è bilanciato in altezza.
Python Java C C ++ # Checking if a binary tree is CalculateHeight balanced in Python # CreateNode creation class CreateNode: def __init__(self, item): self.item = item self.left = self.right = None # Calculate height class CalculateHeight: def __init__(self): self.CalculateHeight = 0 # Check height balance def is_height_balanced(root, CalculateHeight): left_height = CalculateHeight() right_height = CalculateHeight() if root is None: return True l = is_height_balanced(root.left, left_height) r = is_height_balanced(root.right, right_height) CalculateHeight.CalculateHeight = max( left_height.CalculateHeight, right_height.CalculateHeight) + 1 if abs(left_height.CalculateHeight - right_height.CalculateHeight) <= 1: return l and r return False CalculateHeight = CalculateHeight() root = CreateNode(1) root.left = CreateNode(2) root.right = CreateNode(3) root.left.left = CreateNode(4) root.left.right = CreateNode(5) if is_height_balanced(root, CalculateHeight): print('The tree is balanced') else: print('The tree is not balanced')
// Checking if a binary tree is height balanced in Java // Node creation class Node ( int data; Node left, right; Node(int d) ( data = d; left = right = null; ) ) // Calculate height class Height ( int height = 0; ) class BinaryTree ( Node root; // Check height balance boolean checkHeightBalance(Node root, Height height) ( // Check for emptiness if (root == null) ( height.height = 0; return true; ) Height leftHeighteight = new Height(), rightHeighteight = new Height(); boolean l = checkHeightBalance(root.left, leftHeighteight); boolean r = checkHeightBalance(root.right, rightHeighteight); int leftHeight = leftHeighteight.height, rightHeight = rightHeighteight.height; height.height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return false; else return l && r; ) public static void main(String args()) ( Height height = new Height(); BinaryTree tree = new BinaryTree(); tree.root = new Node(1); tree.root.left = new Node(2); tree.root.right = new Node(3); tree.root.left.left = new Node(4); tree.root.left.right = new Node(5); if (tree.checkHeightBalance(tree.root, height)) System.out.println("The tree is balanced"); else System.out.println("The tree is not balanced"); ) )
// Checking if a binary tree is height balanced in C #include #include #define bool int // Node creation struct node ( int item; struct node *left; struct node *right; ); // Create a new node struct node *newNode(int item) ( struct node *node = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); node->item = item; node->left = NULL; node->right = NULL; return (node); ) // Check for height balance bool checkHeightBalance(struct node *root, int *height) ( // Check for emptiness int leftHeight = 0, rightHeight = 0; int l = 0, r = 0; if (root == NULL) ( *height = 0; return 1; ) l = checkHeightBalance(root->left, &leftHeight); r = checkHeightBalance(root->right, &rightHeight); *height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return 0; else return l && r; ) int main() ( int height = 0; struct node *root = newNode(1); root->left = newNode(2); root->right = newNode(3); root->left->left = newNode(4); root->left->right = newNode(5); if (checkHeightBalance(root, &height)) printf("The tree is balanced"); else printf("The tree is not balanced"); )
// Checking if a binary tree is height balanced in C++ #include using namespace std; #define bool int class node ( public: int item; node *left; node *right; ); // Create anew node node *newNode(int item) ( node *Node = new node(); Node->item = item; Node->left = NULL; Node->right = NULL; return (Node); ) // Check height balance bool checkHeightBalance(node *root, int *height) ( // Check for emptiness int leftHeight = 0, rightHeight = 0; int l = 0, r = 0; if (root == NULL) ( *height = 0; return 1; ) l = checkHeightBalance(root->left, &leftHeight); r = checkHeightBalance(root->right, &rightHeight); *height = (leftHeight> rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; if ((leftHeight - rightHeight>= 2) || (rightHeight - leftHeight>= 2)) return 0; else return l && r; ) int main() ( int height = 0; node *root = newNode(1); root->left = newNode(2); root->right = newNode(3); root->left->left = newNode(4); root->left->right = newNode(5); if (checkHeightBalance(root, &height)) cout << "The tree is balanced"; else cout << "The tree is not balanced"; )
Applicazioni di alberi binari bilanciati
- Albero AVL
- Albero di ricerca binario bilanciato
