Правое и левое вращение дерева в Python

Aug 19 2020

Пользуюсь классом:

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

и я создал это дерево:

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

Я пробовал этот код:

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

Но это не сработало, используя корневой узел, n_12он удаляет некоторые узлы. Почему не сработало, и я не понимаю, почему у меня нет всех узлов. Если я позвоню rightRotate(n_1), у меня будет бесконечный цикл.

Ответы

trincot Aug 19 2020 at 18:59

Вы пишете «У меня бесконечный цикл» , но в вашем коде нет цикла, так что это должно происходить в другом месте вашего кода.

Я вижу две проблемы:

1) Переуступка должна быть безусловной.

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

Это задание также нужно, когда lr is None. Если нет, то t.right.leftбудет оставаться равным , lкоторый tв тот момент, и так что вы на самом деле остались с петлей в дереве.

2) Двойная резьба

Ваше дерево двухпоточное, то есть в нем также есть parentссылки. Но они не обновляются в вашей rightRotateфункции. Так что либо обходитесь без parentссылок (что предпочтительнее), либо адаптируйте свой код так, чтобы parentссылки также обновлялись в соответствии с ротацией.

Другое примечание:

Следующий фрагмент кода можно упростить:

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

Так что это можно свести к следующему:

t.right.left = lr

или даже:

n.left = lr

Окончательный код

С вышеупомянутыми изменениями ваша функция может быть:

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

Просто удалите строки с, parentчтобы получить однопоточную версию.