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Yudong Jin 2f561d3d51 feat(ko): add the Korean online edition (#2006)
* feat(ko): add the complete Korean online edition

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* fix(ko): preserve emphasis before Korean particles
2026-10-29 03:46:43 +08:00

234 lines
7.8 KiB
C++

/**
* File: avl_tree.cpp
* Created Time: 2023-02-03
* Author: what-is-me ([email protected])
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* AVL 트리 */
class AVLTree {
private:
/* 노드 높이를 갱신한다 */
void updateHeight(TreeNode *node) {
// 노드 높이는 가장 높은 서브트리의 높이 + 1이다
node->height = max(height(node->left), height(node->right)) + 1;
}
/* 오른쪽 회전 연산 */
TreeNode *rightRotate(TreeNode *node) {
TreeNode *child = node->left;
TreeNode *grandChild = child->right;
// child를 중심으로 node를 오른쪽으로 회전한다
child->right = node;
node->left = grandChild;
// 노드 높이를 갱신한다
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 회전한 서브트리의 루트 노드를 반환한다
return child;
}
/* 왼쪽 회전 연산 */
TreeNode *leftRotate(TreeNode *node) {
TreeNode *child = node->right;
TreeNode *grandChild = child->left;
// child를 중심으로 node를 왼쪽으로 회전한다
child->left = node;
node->right = grandChild;
// 노드 높이를 갱신한다
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 회전한 서브트리의 루트 노드를 반환한다
return child;
}
/* 회전 연산을 수행하여 해당 서브트리의 균형 복원 */
TreeNode *rotate(TreeNode *node) {
// 노드 node의 균형 인수를 구한다
int _balanceFactor = balanceFactor(node);
// 왼쪽으로 치우친 트리
if (_balanceFactor > 1) {
if (balanceFactor(node->left) >= 0) {
// 오른쪽 회전
return rightRotate(node);
} else {
// 왼쪽으로 회전한 후 오른쪽으로 회전한다
node->left = leftRotate(node->left);
return rightRotate(node);
}
}
// 오른쪽으로 치우친 트리
if (_balanceFactor < -1) {
if (balanceFactor(node->right) <= 0) {
// 왼쪽 회전
return leftRotate(node);
} else {
// 오른쪽으로 회전한 후 왼쪽으로 회전한다
node->right = rightRotate(node->right);
return leftRotate(node);
}
}
// 균형 트리이므로 회전할 필요 없이 바로 반환한다
return node;
}
/* 노드의 재귀적 삽입(보조 메서드) */
TreeNode *insertHelper(TreeNode *node, int val) {
if (node == nullptr)
return new TreeNode(val);
/* 1. 삽입 위치를 찾아 노드를 삽입한다 */
if (val < node->val)
node->left = insertHelper(node->left, val);
else if (val > node->val)
node->right = insertHelper(node->right, val);
else
return node; // 중복 노드는 삽입하지 않고 바로 반환한다
updateHeight(node); // 노드 높이를 갱신한다
/* 2. 회전 연산을 수행하여 해당 서브트리의 균형을 복원한다 */
node = rotate(node);
// 서브트리의 루트 노드를 반환한다
return node;
}
/* 노드의 재귀적 삭제(보조 메서드) */
TreeNode *removeHelper(TreeNode *node, int val) {
if (node == nullptr)
return nullptr;
/* 1. 노드를 찾아 삭제한다 */
if (val < node->val)
node->left = removeHelper(node->left, val);
else if (val > node->val)
node->right = removeHelper(node->right, val);
else {
if (node->left == nullptr || node->right == nullptr) {
TreeNode *child = node->left != nullptr ? node->left : node->right;
// 자식 노드 수 = 0이면 node를 바로 삭제하고 반환한다
if (child == nullptr) {
delete node;
return nullptr;
}
// 자식 노드 수 = 1이면 node를 바로 삭제한다
else {
delete node;
node = child;
}
} else {
// 자식 노드 수 = 2이면 중위 순회의 다음 노드를 삭제하고, 그 노드로 현재 노드를 대체한다
TreeNode *temp = node->right;
while (temp->left != nullptr) {
temp = temp->left;
}
int tempVal = temp->val;
node->right = removeHelper(node->right, temp->val);
node->val = tempVal;
}
}
updateHeight(node); // 노드 높이를 갱신한다
/* 2. 회전 연산을 수행하여 해당 서브트리의 균형을 복원한다 */
node = rotate(node);
// 서브트리의 루트 노드를 반환한다
return node;
}
public:
TreeNode *root; // 루트 노드
/* 노드 높이 반환 */
int height(TreeNode *node) {
// 빈 노드의 높이는 -1이고, 리프 노드의 높이는 0이다
return node == nullptr ? -1 : node->height;
}
/* 균형 인수 반환 */
int balanceFactor(TreeNode *node) {
// 빈 노드의 균형 인수는 0이다
if (node == nullptr)
return 0;
// 노드의 균형 인수 = 왼쪽 서브트리 높이 - 오른쪽 서브트리 높이
return height(node->left) - height(node->right);
}
/* 노드 삽입 */
void insert(int val) {
root = insertHelper(root, val);
}
/* 노드 삭제 */
void remove(int val) {
root = removeHelper(root, val);
}
/* 노드 탐색 */
TreeNode *search(int val) {
TreeNode *cur = root;
// 반복하여 탐색하다 리프 노드를 지나면 종료한다
while (cur != nullptr) {
// 목표 노드는 cur의 오른쪽 서브트리에 있다
if (cur->val < val)
cur = cur->right;
// 목표 노드는 cur의 왼쪽 서브트리에 있다
else if (cur->val > val)
cur = cur->left;
// 목표 노드를 찾았으므로 반복문을 종료한다
else
break;
}
// 목표 노드를 반환한다
return cur;
}
/*생성자*/
AVLTree() : root(nullptr) {
}
/*소멸자*/
~AVLTree() {
freeMemoryTree(root);
}
};
void testInsert(AVLTree &tree, int val) {
tree.insert(val);
cout << "\n노드 삽입: " << val << " ; 연산 후 AVL 트리" << endl;
printTree(tree.root);
}
void testRemove(AVLTree &tree, int val) {
tree.remove(val);
cout << "\n노드 삭제: " << val << " ; 연산 후 AVL 트리" << endl;
printTree(tree.root);
}
/* 실행 코드 */
int main() {
/* 빈 AVL 트리 초기화 */
AVLTree avlTree;
/* 노드 삽입 */
// 노드를 삽입한 후 AVL 트리가 어떻게 균형을 유지하는지 살펴본다
testInsert(avlTree, 1);
testInsert(avlTree, 2);
testInsert(avlTree, 3);
testInsert(avlTree, 4);
testInsert(avlTree, 5);
testInsert(avlTree, 8);
testInsert(avlTree, 7);
testInsert(avlTree, 9);
testInsert(avlTree, 10);
testInsert(avlTree, 6);
/* 중복 노드 삽입 */
testInsert(avlTree, 7);
/* 노드 삭제 */
// 노드를 삭제한 후 AVL 트리가 어떻게 균형을 유지하는지 살펴본다
testRemove(avlTree, 8); // 차수가 0인 노드 삭제
testRemove(avlTree, 5); // 차수가 1인 노드 삭제
testRemove(avlTree, 4); // 차수가 2인 노드 삭제
/* 노드 조회 */
TreeNode *node = avlTree.search(7);
cout << "\n찾은 노드 객체: " << node << ", 노드 값 = " << node->val << endl;
}