mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-09-24 15:26:37 +08:00
Add ru version (#1865)
* Add Russian docs site baseline * Add Russian localized codebase * Polish Russian code wording * Update ru code translation. * Update code translation and chapter covers. * Fix pythontutor extraction. * Add README and landing page. * placeholder of profiles * Use figures of English version * Remove chapter paperbook
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,230 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: avl_tree.swift
|
||||
* Created Time: 2023-01-28
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import utils
|
||||
|
||||
/* AVL-дерево */
|
||||
class AVLTree {
|
||||
fileprivate var root: TreeNode? // Корневой узел
|
||||
|
||||
init() {}
|
||||
|
||||
/* Получить высоту узла */
|
||||
func height(node: TreeNode?) -> Int {
|
||||
// Высота пустого узла равна -1, высота листового узла равна 0
|
||||
node?.height ?? -1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обновить высоту узла */
|
||||
private func updateHeight(node: TreeNode?) {
|
||||
// Высота узла равна высоте более высокого поддерева + 1
|
||||
node?.height = max(height(node: node?.left), height(node: node?.right)) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить коэффициент баланса */
|
||||
func balanceFactor(node: TreeNode?) -> Int {
|
||||
// Коэффициент баланса пустого узла равен 0
|
||||
guard let node = node else { return 0 }
|
||||
// Коэффициент баланса узла = высота левого поддерева - высота правого поддерева
|
||||
return height(node: node.left) - height(node: node.right)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция правого вращения */
|
||||
private func rightRotate(node: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
let child = node?.left
|
||||
let grandChild = child?.right
|
||||
// Выполнить правое вращение узла node вокруг child
|
||||
child?.right = node
|
||||
node?.left = grandChild
|
||||
// Обновить высоту узла
|
||||
updateHeight(node: node)
|
||||
updateHeight(node: child)
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция левого вращения */
|
||||
private func leftRotate(node: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
let child = node?.right
|
||||
let grandChild = child?.left
|
||||
// Выполнить левое вращение узла node вокруг child
|
||||
child?.left = node
|
||||
node?.right = grandChild
|
||||
// Обновить высоту узла
|
||||
updateHeight(node: node)
|
||||
updateHeight(node: child)
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
private func rotate(node: TreeNode?) -> TreeNode? {
|
||||
// Получить коэффициент баланса узла node
|
||||
let balanceFactor = balanceFactor(node: node)
|
||||
// Левосторонне перекошенное дерево
|
||||
if balanceFactor > 1 {
|
||||
if self.balanceFactor(node: node?.left) >= 0 {
|
||||
// Правое вращение
|
||||
return rightRotate(node: node)
|
||||
} else {
|
||||
// Сначала левое вращение, затем правое
|
||||
node?.left = leftRotate(node: node?.left)
|
||||
return rightRotate(node: node)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Правосторонне перекошенное дерево
|
||||
if balanceFactor < -1 {
|
||||
if self.balanceFactor(node: node?.right) <= 0 {
|
||||
// Левое вращение
|
||||
return leftRotate(node: node)
|
||||
} else {
|
||||
// Сначала правое вращение, затем левое
|
||||
node?.right = rightRotate(node: node?.right)
|
||||
return leftRotate(node: node)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Дерево сбалансировано, вращение не требуется, вернуть сразу
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
func insert(val: Int) {
|
||||
root = insertHelper(node: root, val: val)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рекурсивная вставка узла (вспомогательный метод) */
|
||||
private func insertHelper(node: TreeNode?, val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var node = node
|
||||
if node == nil {
|
||||
return TreeNode(x: val)
|
||||
}
|
||||
/* 1. Найти позицию вставки и вставить узел */
|
||||
if val < node!.val {
|
||||
node?.left = insertHelper(node: node?.left, val: val)
|
||||
} else if val > node!.val {
|
||||
node?.right = insertHelper(node: node?.right, val: val)
|
||||
} else {
|
||||
return node // Повторяющийся узел не вставлять, сразу вернуть
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node: node) // Обновить высоту узла
|
||||
/* 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
node = rotate(node: node)
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
func remove(val: Int) {
|
||||
root = removeHelper(node: root, val: val)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рекурсивное удаление узла (вспомогательный метод) */
|
||||
private func removeHelper(node: TreeNode?, val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var node = node
|
||||
if node == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
/* 1. Найти узел и удалить его */
|
||||
if val < node!.val {
|
||||
node?.left = removeHelper(node: node?.left, val: val)
|
||||
} else if val > node!.val {
|
||||
node?.right = removeHelper(node: node?.right, val: val)
|
||||
} else {
|
||||
if node?.left == nil || node?.right == nil {
|
||||
let child = node?.left ?? node?.right
|
||||
// Число дочерних узлов = 0, удалить node и сразу вернуть
|
||||
if child == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// Число дочерних узлов = 1, удалить node напрямую
|
||||
else {
|
||||
node = child
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// Число дочерних узлов = 2, удалить следующий по симметричному обходу узел и заменить им текущий узел
|
||||
var temp = node?.right
|
||||
while temp?.left != nil {
|
||||
temp = temp?.left
|
||||
}
|
||||
node?.right = removeHelper(node: node?.right, val: temp!.val)
|
||||
node?.val = temp!.val
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node: node) // Обновить высоту узла
|
||||
/* 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
node = rotate(node: node)
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
func search(val: Int) -> TreeNode? {
|
||||
var cur = root
|
||||
while cur != nil {
|
||||
// Целевой узел находится в правом поддереве cur
|
||||
if cur!.val < val {
|
||||
cur = cur?.right
|
||||
}
|
||||
// Целевой узел находится в левом поддереве cur
|
||||
else if cur!.val > val {
|
||||
cur = cur?.left
|
||||
}
|
||||
// Найти целевой узел и выйти из цикла
|
||||
else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Вернуть целевой узел
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum _AVLTree {
|
||||
static func testInsert(tree: AVLTree, val: Int) {
|
||||
tree.insert(val: val)
|
||||
print("\nПосле вставки узла \(val) AVL-дерево имеет вид")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
static func testRemove(tree: AVLTree, val: Int) {
|
||||
tree.remove(val: val)
|
||||
print("\nПосле удаления узла \(val) AVL-дерево имеет вид")
|
||||
PrintUtil.printTree(root: tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
/* Инициализация пустого AVL-дерева */
|
||||
let avlTree = AVLTree()
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
// Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после вставки узла
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 1)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 2)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 3)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 4)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 5)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 8)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 7)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 9)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 10)
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 6)
|
||||
|
||||
/* Вставка повторяющегося узла */
|
||||
testInsert(tree: avlTree, val: 7)
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
// Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после удаления узла
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 8) // Удаление узла степени 0
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 5) // Удаление узла степени 1
|
||||
testRemove(tree: avlTree, val: 4) // Удаление узла степени 2
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
let node = avlTree.search(val: 7)
|
||||
print("\nНайденный объект узла = \(node!), значение узла = \(node!.val)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user