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下面是一个简单的 Objective-C 实现大小平衡树的示例。该实现支持插入、查找和遍历操作。
#import @interface TreeNode : NSObject {@privateint _left;int _right;int _size;} @property (nonatomic, assign) int left;@property (nonatomic, assign) int right;@property (nonatomic, assign) int size; (void)insert:(int)key; (void)remove:(int)key; (int)search:(int)key; (void)traverse; (void)print; (TreeNode *)findMin; (TreeNode *)findMax; (TreeNode *)findNode:(int)key; (void)calculateSize; (void)checkBalance; (TreeNode *)createTreeNode:(int)key; TreeNode 类定义了一个简单的二叉搜索树节点结构。每个节点包含左子树和右子树的大小信息,以及当前节点的子树大小(包括自身节点)。通过这些属性,大小平衡树能够实时判断节点的平衡状态,并进行相应的调整。
插入操作
插入操作的核心是根据键值的大小决定左子树还是右子树。插入完成后,节点的子树大小会自动递增,触发平衡检查。平衡检查通过比较左右子树的大小差异来判断树的平衡状态,如果不满足平衡条件,树会进行重新排列以恢复平衡。
查找操作
查找操作遵循传统的二叉搜索逻辑,根据键值的大小逐层比较,直到找到目标节点或确定节点不存在。大小平衡树的自平衡特性确保了查找路径的长度尽可能小,从而保证了查找操作的高效性。
遍历操作
遍历操作可以通过递归或迭代的方式实现。对于大小平衡树,遍历操作的时间复杂度与树的高度成正比,而树的高度受大小平衡树的自平衡特性约束,因此遍历操作的效率较高。
总结
大小平衡树通过动态调整子树大小信息,实现了二叉搜索树的自平衡。Objective-C 实现的 SizeBalancedTree 类提供了基础的插入、查找和遍历功能,同时通过平衡检查和调整确保了树的高度和效率。这种结构在处理大量数据时表现出色,是一种值得关注的自平衡树结构。
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