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为什么要有平衡二叉树

二叉搜索树一定程度上可以提高搜索效率,但是当原序列有序时,例如序列 A = {1,2,3,4,5,6},构造二叉搜索树如图 1.1。依据此序列构造的二叉搜索树为右斜树,同时二叉树退化成单链表,搜索效率降低为 O(n)。
平衡二叉树 - 图1
在此二叉搜索树中查找元素 6 需要查找 6 次。
二叉搜索树的查找效率取决于树的高度,因此保持树的高度最小,即可保证树的查找效率。同样的序列 A,将其改为图 1.2 的方式存储,查找元素 6 时只需比较 3 次,查找效率提升一倍。
平衡二叉树 - 图2
可以看出当节点数目一定,保持树的左右两端保持平衡,树的查找效率最高。
这种左右子树的高度相差不超过 1 的树为平衡二叉树。
概念:

  1. 可以是空树。
  2. 假如不是空树,任何一个结点的左子树与右子树都是平衡二叉树,并且高度之差的绝对值不超过 1。

如果在新建树的时候,会出现不平衡的状态,那么此时在插入的时候会将树进行旋转,也就是左右旋,这个看动画效果图,最具有说明力,顶部有数据结构可视化图示方法;