用Rust封装AVL树节点

2023-11-19 23:33:34

在计算机科学中，平衡树是一种特殊的二叉搜索树，它通过维护树的高度平衡，以保证树的插入、搜索、删除等操作的时间复杂度都较低（趋近于 O(logn)）。

AVL树

AVL树是一种常见的平衡树，它通过对树进行旋转操作来维护平衡。AVL树的每个节点都包含一个平衡因子，表示该节点的左子树高度和右子树高度之差。当平衡因子绝对值大于 1 时，需要对该节点进行旋转操作以恢复平衡。

用Rust封装AVL树节点

为了在 Rust 中高效地实现 AVL 树，我们可以创建一个结构体来封装树的节点。这个结构体应该包含以下字段：

value: 节点的值
left: 指向左子树的指针
right: 指向右子树的指针
height: 节点的高度
balance_factor: 节点的平衡因子

struct AvlNode<T> {
    value: T,
    left: Option<Box<AvlNode<T>>>,
    right: Option<Box<AvlNode<T>>>,
    height: usize,
    balance_factor: isize,
}

实现AVL树节点

我们可以为 AVL 树节点实现一些基本的方法，例如：

new()：创建一个新的 AVL 树节点
insert()：向节点插入一个新值
search()：在节点中搜索一个值
delete()：从节点中删除一个值
rotate_left()：对节点进行左旋转
rotate_right()：对节点进行右旋转

示例

以下是一个用 Rust 封装 AVL 树节点的示例：

// 创建一个新的 AVL 树节点
let mut node = AvlNode::new(10);

// 向节点插入一个新值
node.insert(5);
node.insert(15);

// 在节点中搜索一个值
match node.search(15) {
    Some(value) => println!("找到值：{}", value),
    None => println!("未找到值"),
}

// 从节点中删除一个值
node.delete(5);

// 对节点进行左旋转
node.rotate_left();

// 对节点进行右旋转
node.rotate_right();