没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
19-数据结构与算法面试题-重点.docx
0 下载量 7 浏览量
2023-08-22
22:39:59
上传
评论
收藏 324KB DOCX 举报
温馨提示
试读
16页
19-数据结构与算法面试题-重点
资源推荐
资源详情
资源评论
(1) 红黑树的了解(平衡树,二叉搜索树),使用
场景
把数据结构上几种树集中的讨论一下:
1.
AVLtree
定义:最先发明的自平衡二叉查找树。在AVL树中任何节点的两个子树的高度最
大差别为一,所以它也被称为高度平衡树。查找、插入和删除在平均和最坏情况
下都是O(log n)。增加和删除可能需要通过一次或多次树旋转来重新平衡这个
树。
节点的平衡因子是它的左子树的高度减去它的右子树的高度(有时相反)。带有
平衡因子1、0或 -1的节点被认为是平衡的。带有平衡因子 -2或2的节点被认为是
不平衡的,并需要重新平衡这个树。平衡因子可以直接存储在每个节点中,或从
可能存储在节点中的子树高度计算出来。
一般我们所看见的都是排序平衡二叉树。
AVLtree使用场景:AVL树适合用于插入删除次数比较少,但查找多的情况。插
入删除导致很多的旋转,旋转是非常耗时的。AVL 在linux内核的vm area中使
用。
2.
二叉搜索树
二叉搜索树也是一种树,适用与一般二叉树的全部操作,但二叉搜索树能够实现
数据的快速查找。
二叉搜索树满足的条件:
1.非空左子树的所有键值小于其根节点的键值
2.非空右子树的所有键值大于其根节点的键值
3.左右子树都是二叉搜索树
二叉搜索树的应用场景:如果是没有退化称为链表的二叉树,查找效率就是
lgn,效率不错,但是一旦退换称为链表了,要么使用平衡二叉树,或者之后的
RB树,因为链表就是线性的查找效率。
3.
红黑树的定义
红黑树是一种二叉查找树,但在每个结点上增加了一个存储位表示结点的颜色,
可以是RED或者BLACK。通过对任何一条从根到叶子的路径上各个着色方式的
限制,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出两倍,因而是接近平衡的。
当二叉查找树的高度较低时,这些操作执行的比较快,但是当树的高度较高时,
这些操作的性能可能不比用链表好。红黑树(red-black tree)是一种平衡的二
叉查找树,它能保证在最坏情况下,基本的动态操作集合运行时间为O(lgn)。
红黑树必须要满足的五条性质:
性质一:节点是红色或者是黑色; 在树里面的节点不是红色的就是黑色的,没有其他
颜色,要不怎么叫红黑树呢,是吧。
性质二:根节点是黑色; 根节点总是黑色的。它不能为红。
性质三:每个叶节点(NIL或空节点)是黑色;
性质四:每个红色节点的两个子节点都是黑色的(也就是说不存在两个连续的红色节
点); 就是连续的两个节点不能是连续的红色,连续的两个节点的意思就是父节点与
子节点不能是连续的红色。
性质五:从任一节点到其每个叶节点的所有路径都包含相同数目的黑色节点。从根节点
到每一个NIL节点的路径中,都包含了相同数量的黑色节点。
红黑树的应用场景:红黑树是一种不是非常严格的平衡二叉树,没有AVLtree那
么严格的平衡要求,所以它的平均查找,增添删除效率都还不错。广泛用在
C++的STL中。如map和set都是用红黑树实现的。
4.
B树定义
B树和平衡二叉树稍有不同的是B树属于多叉树又名平衡多路查找树(查找路径
不只两个),不属于二叉搜索树的范畴,因为它不止两路,存在多路。
B树满足的条件:
(1) 树种的每个节点最多拥有m个子节点且m>=2,空树除外(注:m阶代表一个树节
点最多有多少个查找路径,m阶=m路,当m=2则是2叉树,m=3则是3叉);
(2) 除根节点外每个节点的关键字数量大于等于ceil(m/2)-1个小于等于m-1个,非根
节点关键字数必须>=2;(注:ceil()是个朝正无穷方向取整的函数 如ceil(1.1)结果为2)
(3) 所有叶子节点均在同一层、叶子节点除了包含了关键字和关键字记录的指针外也
有指向其子节点的指针只不过其指针地址都为null对应下图最后一层节点的空格子
(4) 如果一个非叶节点有N个子节点,则该节点的关键字数等于N-1;
(5) 所有节点关键字是按递增次序排列,并遵循左小右大原则;
B树的应用场景:构造一个多阶的B类树,然后在尽量多的在结点上存储相关的信息,
保证层数尽量的少,以便后面我们可以更快的找到信息,磁盘的I/O操作也少一些,而
且B类树是平衡树,每个结点到叶子结点的高度都是相同,这也保证了每个查询是稳定
的。
5.
B+树
B+树是B树的一个升级版,B+树是B树的变种树,有n棵子树的节点中含有n个
关键字,每个关键字不保存数据,只用来索引,数据都保存在叶子节点。是为文
件系统而生的。
相对于B树来说B+树更充分的利用了节点的空间,让查询速度更加稳定,其速度
完全接近于二分法查找。为什么说B+树查找的效率要比B树更高、更稳定;我们
先看看两者的区别
(1) B+跟B树不同,B+树的非叶子节点不保存关键字记录的指针,这样使得B+树每
个节点所能保存的关键字大大增加;
(2) B+树叶子节点保存了父节点的所有关键字和关键字记录的指针,每个叶子节点的
关键字从小到大链接;
(3) B+树的根节点关键字数量和其子节点个数相等;
(4) B+的非叶子节点只进行数据索引,不会存实际的关键字记录的指针,所有数据地
址必须要到叶子节点才能获取到,所以每次数据查询的次数都一样;
剩余15页未读,继续阅读
资源评论
毕业程序员
- 粉丝: 8991
- 资源: 1826
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功