Я пытался написать простую реализацию AVL Tree на C. Она также поддерживает повторяющиеся значения. Кажется, все работает нормально, но время от времени я получаю плохо сбалансированное дерево. Мне кажется, что функции вращения работают нормально, как и должны. Я думаю, что есть проблема с проверками высоты, но я не могу найти проблему.
Дерево у меня получается как раз из вставок несбалансированное, поэтому вставка проблематична. Потом, до этого, после удаления дерево обычно плохо сбалансировано. Однако иногда он правильно сбалансирован, но я не могу понять, как это сделать.
Код для этой реализации выглядит следующим образом:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#define SPACE_PER_NODE 2
#define MAX(x, y) (x) > (y) ? (x) : (y)
enum delete_flags {
DELETE_NO_FORCE,
DELETE_FORCE
};
typedef unsigned int uint;
struct tree_elem {
int data;
uint dup_count;
int height;
struct tree_elem* left;
struct tree_elem* right;
};
typedef struct tree_elem node;
node* create_bst();
void insert(node**, int);
void delete_elem(node**, int, uint);
node* search(node*, int);
node* get_parent(node*, node*);
node* find_min(node*);
node* get_successor(node*, node*);
uint max_depth(node*);
void display_helper(node*, int);
void display_tree(node*);
int get_height(node*);
void rotate_once_left(node**);
void rotate_once_right(node**);
void rotate_twice_left(node**);
void rotate_twice_right(node**);
void* s_malloc (const uint t) {
void* p = malloc(t);
if(!p) {
printf("Out of memory.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return p;
}
void s_free (void* p) {
if(!p) {
printf("Error: Tried to free NULL ptr.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
else
free(p);
}
node* create_bst(int data) {
node* tree = (node*) s_malloc(sizeof(node));
tree->left = tree->right = NULL;
tree->data = data;
return tree;
}
void insert(node** t, int val) {
if(!(*t)) {
*t = (node*) s_malloc(sizeof(node));
(*t)->data = val;
(*t)->left = (*t)->right = NULL;
(*t)->dup_count = 0;
(*t)->height = 0;
return;
}
if((*t)->data < val) {
insert(&(*t)->right, val);
if(get_height((*t)->right) - get_height((*t)->left) >= 2) {
if((*t)->right->data < val)
rotate_once_right(&(*t));
else if((*t)->right->data > val)
rotate_twice_right(&(*t));
}
}
else if((*t)->data > val) {
insert(&(*t)->left, val);
if(get_height((*t)->left) - get_height((*t)->right) >= 2) {
if((*t)->left->data > val)
rotate_once_left(&(*t));
else if((*t)->left->data < val)
rotate_twice_left(&(*t));
}
}
else {
++(*t)->dup_count;
return; // this is important! if there are duplicates, they might cause an unwanted height change!
}
(*t)->height = MAX(get_height((*t)->left), get_height((*t)->right)) + 1;
}
node* get_successor(node* t, node* s) {
if(s->right)
return find_min(s->right);
node* suc = NULL;
node* temp = t;
// Start from root and search for successor in the tree
while (temp) {
if (s->data < temp->data) {
suc = temp;
temp = temp->left;
}
else if (s->data > temp->data)
temp = temp->right;
else
break;
}
return suc;
}
void free_tree (node* t) {
if (!t)
return;
free_tree(t->left);
free_tree(t->right);
free(t);
}
node* search(node* t, int val) {
if(!t)
return NULL;
if(t->data == val)
return t;
else if(t->data < val)
return search(t->right, val);
return search(t->left, val);
}
node* find_min(node* t) {
node* temp = t;
while(temp->left)
temp = temp->left;
return temp;
}
uint max_depth(node* t) {
if (!t)
return 0;
int ldepth = max_depth(t->left);
int rdepth = max_depth(t->right);
if (ldepth > rdepth)
return ldepth + 1;
return rdepth + 1;
}
void display_helper(node* t, int spaces) {
int width = ceil(log10(max_depth(t)+0.01)) + 2;
wchar_t* sp64 = L" ";
if (!t) {
wprintf(L"\n");
return;
}
display_helper(t->right, spaces + width);
wprintf(L"%*.*s%d\n", 0, spaces, sp64, t->data);
display_helper(t->left, spaces + width);
}
void display_tree(node* t) {
if(t)
display_helper(t, SPACE_PER_NODE);
}
int get_height(node* t) {
if(!t)
return 0;
return t->height;
}
void rotate_once_left(node** k1) {
node* temp = (*k1)->left;
(*k1)->left = temp->right;
temp->right = *k1;
(*k1)->height = MAX(get_height((*k1)->left), get_height((*k1)->right)) + 1;
temp->height = MAX(get_height(temp->left), (*k1)->height) + 1;
*k1 = temp;
}
void rotate_once_right(node** k1) {
node* temp = (*k1)->right;
(*k1)->right = temp->left;
temp->left = *k1;
(*k1)->height = MAX(get_height((*k1)->left), get_height((*k1)->right)) + 1;
temp->height = MAX(get_height(temp->right), (*k1)->height) + 1;
*k1 = temp;
}
void rotate_twice_left(node** k1) {
rotate_once_right(&(*k1)->left);
rotate_once_left(k1);
}
void rotate_twice_right(node** k1) {
rotate_once_left(&(*k1)->right);
rotate_once_right(k1);
}
int main() {
srand(time(NULL));
node* tree = create_bst(rand() % 15 + 1);
for(uint i = 0; i < 14; ++i) {
int elem;
// create unique elements from 1 to 20.
do {
elem = rand() % 15 + 1;
} while (search(tree, elem));
insert(&tree, elem);
}
display_tree(tree);
int input;
do {
printf("Enter value to delete: ");
scanf("%d", &input);
delete_elem(&tree, input, DELETE_NO_FORCE);
display_tree(tree);
} while(input != -1);
return 0;
}
free_tree
. Не забудьте исправить это перед публикацией в codereview. - person user58697   schedule 19.02.2016