Pythonでのツリーの左右の回転

Question

私はクラスを使用します：

class Node:
    def __init__(self, value):
        self.key = value
        self.left = None
        self.right = None
        self.parent = None

そして私はこのツリーを作成しました：

n_12 = Node(12)
n_15 = Node(15)
n_3 = Node(3)
n_7 = Node(7)
n_1 = Node(1)
n_2 = Node(2)
n_not1 = Node(-1)

n_12.right = n_15
n_12.left = n_3
n_3.right = n_7
n_3.left = n_1
n_1.right = n_2
n_1.left = n_not1

n_12.parent = None
n_15.parent = n_12
n_3.parent = n_12
n_7.parent = n_3
n_1.parent = n_3
n_2.parent = n_1
n_not1.parent = n_1

私はこのコードを試しました：

def rightRotate(t): 
    if t == None or t.left == None:
        return None
    n = t
    l = t.left
    r = t.right
    lr = t.left.right
    ll = t.left.left
    t = t.left
    t.right = n
    if r != None:
        t.right.right = r
    if lr != None:
        t.right.left = lr
    if ll != None:
        t.left = ll

しかし、それは機能しませんでした。ルートノードを使用すると、n_12いくつかのノードが削除されます。なぜそれが機能しなかったのか、そしてなぜ私がすべてのノードを持っていないのか理解できません。を呼び出すとrightRotate(n_1)、無限ループになります。

Answer 1

「私には無限ループがあります」と書きますが、コードにはループがないため、コードの他の場所で発生している必要があります。

2つの問題があります。

1）割り当ては無条件である必要があります

if lr != None:
    t.right.left = lr

この割り当ては、の場合にも必要ですlr is None。そうでない場合は、t.right.leftに等しい滞在するlとなるtその瞬間に、あなたが実際にあなたのツリーのループが残っているので。

2）ダブルスレッディング

ツリーはダブルスレッドです。つまり、parentリンクもあります。ただし、これらはrightRotate関数で更新されません。したがって、parentリンクなしで実行するか（推奨）、parentローテーションに応じてリンクも更新されるようにコードを調整します。

その他の注意：

次のコードは簡略化できます。

if r != None:
    t.right.right = r   # was already equal to r
if lr != None:
    t.right.left = lr   # see above. should not be behind a condition
if ll != None:
    t.left = ll         # was already equal to ll

したがって、これは次のように減らすことができます。

t.right.left = lr

あるいは：

n.left = lr

最終コード

上記の変更により、関数は次のようになります。

class Node:
    def __init__(self, value):
        self.key = value
        self.left = None
        self.right = None
        self.parent = None

def rightRotate(node):
    if node is None or node.left is None:
        return node
    parent = node.parent
    left = node.left
    left_right = left.right

    # change edge 1
    if parent: # find out if node is a left or right child of node
        if parent.left == node:
            parent.left = left
        else:
            parent.right = left
    left.parent = parent

    # change edge 2
    left.right = node
    node.parent = left

    # change edge 3
    node.left = left_right
    if left_right:
        left_right.parent = node

    return left  # the node that took the position of node

# your code to build the tree
n_12 = Node(12)
n_15 = Node(15)
n_3 = Node(3)
n_7 = Node(7)
n_1 = Node(1)
n_2 = Node(2)
n_not1 = Node(-1)

n_12.right = n_15
n_12.left = n_3
n_3.right = n_7
n_3.left = n_1
n_1.right = n_2
n_1.left = n_not1

n_12.parent = None
n_15.parent = n_12
n_3.parent = n_12
n_7.parent = n_3
n_1.parent = n_3
n_2.parent = n_1
n_not1.parent = n_1

# rotate the root
root = n_12
root = rightRotate(root) # returns the node that took the place of n_12

の行を削除するだけでparent、シングルスレッドバージョンを取得できます。