Równoważenie String oparte binarne drzewo poszukiwań (Dla pisowni)

głosy
1

Aktualizacja: Nie mogę dostać „równoważenia” do pracy, bo nie mogę dostać „doAVLBalance” rozpoznać funkcje składowe „isBalanced ()”, „isRightHeavy ()”, „isLeftHeavy”. I nie wiem dlaczego! Próbowałem przykład za szarfę (3rd odpowiedź) dokładnie, ale pojawia się „zwalniania jest niezgodne” i nie mogłem naprawić ... tak próbowałem robić to po swojemu ... i to mówi mi te funkcje składowe nie istnieją, gdy oni jasno zrobić.

„Błąd: Klasa«IntBinaryTree:.. TreeNode»ma Member«isRightHeavy»Utknąłem po wypróbowaniu przez ostatnie 4 godziny :( Aktualizacja kodu poniżej, pomoc będzie bardzo mile widziane !!

Tworzę String oparciu binarne drzewo poszukiwań i trzeba zrobić to „Zrównoważony” drzewo. Jak mam to zrobic? * Pomoc proszę !! Z góry dziękuję!

BinarySearchTree.cpp:

    bool IntBinaryTree::leftRotation(TreeNode *root)
    {
        //TreeNode *nodePtr = root;  // Can use nodePtr instead of root, better?
        // root, nodePtr, this->?

        if(NULL == root)
        {return NULL;}

        TreeNode *rightOfTheRoot = root->right;
        root->right = rightOfTheRoot->left;
        rightOfTheRoot->left = root;

        return rightOfTheRoot;
    }

    bool IntBinaryTree::rightRotation(TreeNode *root)
    {
        if(NULL == root)
        {return NULL;}
        TreeNode *leftOfTheRoot = root->left;
        root->left = leftOfTheRoot->right;
        leftOfTheRoot->right = root;

        return leftOfTheRoot;
    }

    bool IntBinaryTree::doAVLBalance(TreeNode *root)
    {


        if(NULL==root)
            {return NULL;}
        else if(root->isBalanced()) // Don't have isBalanced
            {return root;}

        root->left = doAVLBalance(root->left);
        root->right = doAVLBalance(root->right);

        getDepth(root); //Don't have this function yet

        if(root->isRightHeavy()) // Don't have isRightHeavey
        {
            if(root->right->isLeftheavey())
            {
                root->right = rightRotation(root->right);
            }
            root = leftRotation(root);
        }
        else if(root->isLeftheavey()) // Don't have isLeftHeavey
        {
            if(root->left->isRightHeavey())
            {
                root->left = leftRotation(root->left);
            }
            root = rightRotation(root);
        }
        return root;
    }

    void IntBinaryTree::insert(TreeNode *&nodePtr, TreeNode *&newNode)
    {
        if(nodePtr == NULL)
            nodePtr = newNode;                  //Insert node
        else if(newNode->value < nodePtr->value)
            insert(nodePtr->left, newNode);     //Search left branch
        else
            insert(nodePtr->right, newNode);    //search right branch
    }

//
// Displays the number of nodes in the Tree


int IntBinaryTree::numberNodes(TreeNode *root)
{
    TreeNode *nodePtr = root;

    if(root == NULL)
        return 0;

    int count = 1; // our actual node
    if(nodePtr->left !=NULL)
    { count += numberNodes(nodePtr->left);
    }
    if(nodePtr->right != NULL)
    {
        count += numberNodes(nodePtr->right);
    }
    return count;
} 

    // Insert member function

    void IntBinaryTree::insertNode(string num)
    {
        TreeNode *newNode; // Poitner to a new node.

        // Create a new node and store num in it.
        newNode = new TreeNode;
        newNode->value = num;
        newNode->left = newNode->right = NULL;

        //Insert the node.
        insert(root, newNode);
    }

    // More member functions, etc.

BinarySearchTree.h:

class IntBinaryTree
{
private:
    struct TreeNode
    {
        string value; // Value in the node
        TreeNode *left; // Pointer to left child node
        TreeNode *right; // Pointer to right child node
    };

    //Private Members Functions
    // Removed for shortness
    void displayInOrder(TreeNode *) const;


public:
    TreeNode *root;
    //Constructor
    IntBinaryTree()
        { root = NULL; }
    //Destructor
    ~IntBinaryTree()
        { destroySubTree(root); }

    // Binary tree Operations
    void insertNode(string);
    // Removed for shortness

    int numberNodes(TreeNode *root);
    //int balancedTree(string, int, int); // TreeBalanced

    bool leftRotation(TreeNode *root);
    bool rightRotation(TreeNode *root);
    bool doAVLBalance(TreeNode *root); // void doAVLBalance();
    bool isAVLBalanced();

    int calculateAndGetAVLBalanceFactor(TreeNode *root);

    int getAVLBalanceFactor()
    {
        TreeNode *nodePtr = root; // Okay to do this? instead of just
        // left->mDepth
        // right->mDepth

        int leftTreeDepth = (left !=NULL) ? nodePtr->left->Depth : -1;
        int rightTreeDepth = (right != NULL) ? nodePtr->right->Depth : -1;
        return(leftTreeDepth - rightTreeDepth);
    }

    bool isRightheavey() { return (getAVLBalanceFactor() <= -2); }

    bool isLeftheavey() { return (getAVLBalanceFactor() >= 2); }


    bool isBalanced()
    {
        int balanceFactor = getAVLBalanceFactor();
        return (balanceFactor >= -1 && balanceFactor <= 1);
    }


    int getDepth(TreeNode *root); // getDepth

    void displayInOrder() const
        { displayInOrder(root); }
    // Removed for shortness
};
Utwórz 02/08/2011 o 05:00
źródło użytkownik
W innych językach...                            


3 odpowiedzi

głosy
1

Istnieje wiele sposobów, aby to zrobić, ale sugeruję, że nie faktycznie to zrobić w ogóle. Jeśli chcesz zapisać BST ciągów, są znacznie lepsze opcje:

  1. Użyć wstępnie zdefiniowanej klasy wyszukiwania binarnego drzewa. C ++ std :: set klasa oferuje takie same gwarancje czasowe jako zrównoważony binarne drzewo poszukiwań i często jest zaimplementowany jako takie. Jest to znacznie łatwiejsze w użyciu niż walcowanie jesteś właścicielem BST.

  2. Użyj Trie zamiast. Struktura danych trie jest prostsze i bardziej wydajne niż BST strun, nie wymaga wyważenia w ogóle, i to szybciej niż BST.

Jeśli naprawdę musi napisać własny zrównoważony BST, masz wiele opcji. Większość implementacji BST, które używają równoważenie są niezwykle złożone i nie są dla osób o słabym sercu. Sugerowałbym wdrażania albo treap lub pochylenie drzewa, które są dwa symetryczne struktury BST, które są dość proste do wykonania. Oboje są bardziej skomplikowane niż kod masz powyżej i nie mogę w tym krótkim zapewnić realizację, ale poszukiwanie Wikipedia dla tych struktur powinny dać mnóstwo porad o tym, jak postępować.

Mam nadzieję że to pomoże!

Odpowiedział 02/08/2011 o 06:21
źródło użytkownik

głosy
1

Niestety, programiści są dosłowne bestie.

sprawiają, że „zrównoważony” drzewo.

„Zrównoważony” jest zależne od kontekstu. Zajęcia wprowadzające struktury danych zazwyczaj odnoszą się do drzewa jest „zrównoważony”, gdy różnica między węzłem największej głębokości i węzła najmniejszego głębokości jest zminimalizowane. Jednak, jak wspomniano przez Sir Templatetypedef, drzewa splay jest uważany za bilansowanie drzewo. To dlatego, że można go zrównoważyć drzew a także w przypadkach, że kilka węzłów obejrzano razem w jednym czasie często. To dlatego, że zajmuje mniej węzłów z przechodzenia dostać na dane w drzewie splay niż konwencjonalny drzewa binarnego w tych przypadkach . Z drugiej strony, jego wydajność najgorszym przypadku na zasadzie dostępu przez dostępie może być tak źle, jak połączonej listy.

Mówiąc o połączonych listach ...

Bo inaczej bez „równoważenia” jest taka sama jak połączonej liście czytam i celowość.

To może być tak źle, ale dla randomizowanych wkładek nie jest. Po włożeniu już posortowane dane, większość implementacji binarne drzewo wyszukiwania będzie przechowywać dane jak nadęty i nakazał połączonej listy. Jednak, to tylko dlatego, że jesteś budynku po jednej stronie drzewa w sposób ciągły. (Wyobraź wkładania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, itd ... w binarnym drzewie. Spróbuj na papierze i zobacz, co się dzieje).

Jeśli masz do równowagi w teoretycznym najgorszy-musi-gwarantowanym sensie, polecam patrząc na czerwono-czarny drzew. (Google to drugi link jest bardzo dobry).

Jeśli masz do zrównoważenia go w rozsądny sposób do tego konkretnego scenariusza, pójdę z indeksów całkowitych i godnej funkcji skrótu - ten sposób równoważenie się stanie probabilistycznie bez żadnego dodatkowego kodu. To znaczy, dokonać porównania wyglądać funkcja hash (Stra) <hash (Strb) zamiast co masz teraz. (Na szybki, ale skuteczny hash dla tej sprawy, spojrzeć w górę FNV hashowania. Pierwsze trafienie w Google. Idź w dół, aż zobaczysz przydatnych kod). Można się martwić o szczegółach efektywności realizacji, jeśli chcesz. (Na przykład, nie trzeba wykonywać zarówno skróty każdym razem porównywanie od jednego z ciągów nigdy się nie zmienia).

Jeśli można uciec z nim, gorąco polecam ten ostatni, jeśli jesteś w zapaści dla czasu i chcesz coś szybko. W przeciwnym razie, czerwono-czarne drzewa są opłacalne, ponieważ są one bardzo przydatne w praktyce, kiedy trzeba toczyć własne wysokość wyważone drzewo binarne.

Wreszcie, zwracając wyżej kod, patrz komentarze w poniższym kodzie:

int IntBinaryTree::numberNodes(TreeNode *root)
{
    if(root = NULL) // You're using '=' where you want '==' -- common mistake.
                    // Consider getting used to putting the value first -- that is,
                    // "NULL == root". That way if you make that mistake again, the
                    // compiler will error in many cases.
        return 0;
    /*
    if(TreeNode.left=null && TreeNode.right==null)  // Meant to use '==' again.
    { return 1; }

    return numberNodes(node.left) + numberNodes(node.right);
    */

    int count = 1; // our actual node
    if (left != NULL)
    {
        // You likely meant 'root.left' on the next line, not 'TreeNode.left'.
        count += numberNodes(TreeNode.left);
        // That's probably the line that's giving you the error.
    }
    if (right != NULL)
    {
        count += numberNodes(root.right);
    }
    return count;
}
Odpowiedział 02/08/2011 o 08:10
źródło użytkownik

głosy
1

Programistów używa pojęć Drzewo AVL zrównoważyć drzewo binarne. Jest to dość proste. Więcej informacji można znaleźć w Internecie. Szybkie Wiki Link

Poniżej znajduje się przykładowy kod, który robi bilans drzewa przy użyciu algorytmu AVL.

Node *BinarySearchTree::leftRotation(Node *root)
{
    if(NULL == root)
    {
        return NULL;
    }
    Node *rightOfTheRoot = root->mRight;
    root->mRight = rightOfTheRoot->mLeft;
    rightOfTheRoot->mLeft = root;

    return rightOfTheRoot;
}

Node *BinarySearchTree::rightRotation(Node *root)
{
    if(NULL == root)
    {
        return NULL;
    }
    Node *leftOfTheRoot = root->mLeft;
    root->mLeft = leftOfTheRoot->mRight;
    leftOfTheRoot->mRight = root;

    return leftOfTheRoot;
}

Node *BinarySearchTree::doAVLBalance(Node *root)
{
    if(NULL == root)
    {
        return NULL;
    }
    else if(root->isBalanced())
    {
        return root;
    }

    root->mLeft  = doAVLBalance(root->mLeft);
    root->mRight = doAVLBalance(root->mRight);

    getDepth(root);

    if(root->isRightHeavy())
    {
        if(root->mRight->isLeftHeavy())
        {
            root->mRight = rightRotation(root->mRight);
        }
        root = leftRotation(root);
    }
    else if(root->isLeftHeavy())
    {
        if(root->mLeft->isRightHeavy())
        {
            root->mLeft = leftRotation(root->mLeft);
        }
        root = rightRotation(root);
    }

    return root;
}

Definicja klasy

class BinarySearchTree
{
public:
    // .. lots of methods 
    Node *getRoot();
    int getDepth(Node *root);

    bool isAVLBalanced();
    int calculateAndGetAVLBalanceFactor(Node *root);
    void doAVLBalance();

private:
     Node *mRoot;
};

class Node
{
public:
    int  mData;
    Node *mLeft;
    Node *mRight;
    bool mHasVisited;
    int mDepth;
public:

    Node(int data)
    : mData(data),
      mLeft(NULL),
      mRight(NULL),
      mHasVisited(false),
      mDepth(0)
    {
    }

    int getData()              { return mData; }

    void setData(int data)     { mData = data;  }

    void setRight(Node *right) { mRight = right;}

    void setLeft(Node *left)   { mLeft = left; }

    Node * getRight()          { return mRight; }

    Node * getLeft()           { return mLeft; }

    bool hasLeft()             { return (mLeft != NULL);  }

    bool hasRight()            { return (mRight != NULL); }

    bool isVisited()           { return (mHasVisited == true); }

    int getAVLBalanceFactor()
    {
        int leftTreeDepth = (mLeft != NULL) ? mLeft->mDepth : -1;
        int rightTreeDepth = (mRight != NULL) ? mRight->mDepth : -1;
        return(leftTreeDepth - rightTreeDepth);
    }

    bool isRightHeavy() { return (getAVLBalanceFactor() <= -2); }

    bool isLeftHeavy()  { return (getAVLBalanceFactor() >= 2);  }

    bool isBalanced()
    {
        int balanceFactor = getAVLBalanceFactor();
        return (balanceFactor >= -1 && balanceFactor <= 1);
    }
};
Odpowiedział 02/08/2011 o 17:45
źródło użytkownik

Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies. Learn more