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* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4

* Retranslate Japanese code with GPT-5.4

ja/codes/go/chapter_tree/avl_tree.go

@@ -0,0 +1,200 @@
+// File: avl_tree.go
+// Created Time: 2023-01-08
+// Author: Reanon (793584285@qq.com)
+
+package chapter_tree
+
+import . "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
+
+/* AVL 木 */
+type aVLTree struct {
+	// 根ノード
+	root *TreeNode
+}
+
+func newAVLTree() *aVLTree {
+	return &aVLTree{root: nil}
+}
+
+/* ノードの高さを取得 */
+func (t *aVLTree) height(node *TreeNode) int {
+	// 空ノードの高さは -1、葉ノードの高さは 0
+	if node != nil {
+		return node.Height
+	}
+	return -1
+}
+
+/* ノードの高さを更新する */
+func (t *aVLTree) updateHeight(node *TreeNode) {
+	lh := t.height(node.Left)
+	rh := t.height(node.Right)
+	// ノードの高さは最も高い部分木の高さ + 1 に等しい
+	if lh > rh {
+		node.Height = lh + 1
+	} else {
+		node.Height = rh + 1
+	}
+}
+
+/* 平衡係数を取得 */
+func (t *aVLTree) balanceFactor(node *TreeNode) int {
+	// 空ノードの平衡係数は 0
+	if node == nil {
+		return 0
+	}
+	// ノードの平衡係数 = 左部分木の高さ - 右部分木の高さ
+	return t.height(node.Left) - t.height(node.Right)
+}
+
+/* 右回転 */
+func (t *aVLTree) rightRotate(node *TreeNode) *TreeNode {
+	child := node.Left
+	grandChild := child.Right
+	// child を支点として node を右回転させる
+	child.Right = node
+	node.Left = grandChild
+	// ノードの高さを更新する
+	t.updateHeight(node)
+	t.updateHeight(child)
+	// 回転後の部分木の根ノードを返す
+	return child
+}
+
+/* 左回転 */
+func (t *aVLTree) leftRotate(node *TreeNode) *TreeNode {
+	child := node.Right
+	grandChild := child.Left
+	// child を支点として node を左回転させる
+	child.Left = node
+	node.Right = grandChild
+	// ノードの高さを更新する
+	t.updateHeight(node)
+	t.updateHeight(child)
+	// 回転後の部分木の根ノードを返す
+	return child
+}
+
+/* 回転操作を行い、この部分木の平衡を回復する */
+func (t *aVLTree) rotate(node *TreeNode) *TreeNode {
+	// ノード `node` の平衡係数を取得する
+	// Go では短い変数名が推奨されるため、ここで `bf` は `t.balanceFactor` を表す
+	bf := t.balanceFactor(node)
+	// 左に偏った木
+	if bf > 1 {
+		if t.balanceFactor(node.Left) >= 0 {
+			// 右回転
+			return t.rightRotate(node)
+		} else {
+			// 左回転してから右回転
+			node.Left = t.leftRotate(node.Left)
+			return t.rightRotate(node)
+		}
+	}
+	// 右に偏った木
+	if bf < -1 {
+		if t.balanceFactor(node.Right) <= 0 {
+			// 左回転
+			return t.leftRotate(node)
+		} else {
+			// 右回転してから左回転
+			node.Right = t.rightRotate(node.Right)
+			return t.leftRotate(node)
+		}
+	}
+	// 平衡木なので回転不要、そのまま返す
+	return node
+}
+
+/* ノードを挿入 */
+func (t *aVLTree) insert(val int) {
+	t.root = t.insertHelper(t.root, val)
+}
+
+/* ノードを再帰的に挿入する（補助関数） */
+func (t *aVLTree) insertHelper(node *TreeNode, val int) *TreeNode {
+	if node == nil {
+		return NewTreeNode(val)
+	}
+	/* 1. 挿入位置を探索してノードを挿入 */
+	if val < node.Val.(int) {
+		node.Left = t.insertHelper(node.Left, val)
+	} else if val > node.Val.(int) {
+		node.Right = t.insertHelper(node.Right, val)
+	} else {
+		// 重複ノードは挿入せず、そのまま返す
+		return node
+	}
+	// ノードの高さを更新する
+	t.updateHeight(node)
+	/* 2. 回転操作を行い、部分木の平衡を回復する */
+	node = t.rotate(node)
+	// 部分木の根ノードを返す
+	return node
+}
+
+/* ノードを削除 */
+func (t *aVLTree) remove(val int) {
+	t.root = t.removeHelper(t.root, val)
+}
+
+/* ノードを再帰的に削除する（補助関数） */
+func (t *aVLTree) removeHelper(node *TreeNode, val int) *TreeNode {
+	if node == nil {
+		return nil
+	}
+	/* 1. ノードを探索して削除 */
+	if val < node.Val.(int) {
+		node.Left = t.removeHelper(node.Left, val)
+	} else if val > node.Val.(int) {
+		node.Right = t.removeHelper(node.Right, val)
+	} else {
+		if node.Left == nil || node.Right == nil {
+			child := node.Left
+			if node.Right != nil {
+				child = node.Right
+			}
+			if child == nil {
+				// 子ノード数 = 0 の場合、node をそのまま削除して返す
+				return nil
+			} else {
+				// 子ノード数 = 1 の場合、node をそのまま削除する
+				node = child
+			}
+		} else {
+			// 子ノード数 = 2 の場合、中順走査の次のノードを削除し、そのノードで現在のノードを置き換える
+			temp := node.Right
+			for temp.Left != nil {
+				temp = temp.Left
+			}
+			node.Right = t.removeHelper(node.Right, temp.Val.(int))
+			node.Val = temp.Val
+		}
+	}
+	// ノードの高さを更新する
+	t.updateHeight(node)
+	/* 2. 回転操作を行い、部分木の平衡を回復する */
+	node = t.rotate(node)
+	// 部分木の根ノードを返す
+	return node
+}
+
+/* ノードを探索 */
+func (t *aVLTree) search(val int) *TreeNode {
+	cur := t.root
+	// ループで探索し、葉ノードを越えたら抜ける
+	for cur != nil {
+		if cur.Val.(int) < val {
+			// 目標ノードは cur の右部分木にある
+			cur = cur.Right
+		} else if cur.Val.(int) > val {
+			// 目標ノードは cur の左部分木にある
+			cur = cur.Left
+		} else {
+			// 目標ノードが見つかったらループを抜ける
+			break
+		}
+	}
+	// 目標ノードを返す
+	return cur
+}