一、次優(yōu)查找樹的原理是什么
次優(yōu)查找樹(Optimal Binary Search Tree)也稱為帶權(quán)二叉查找樹(Weighted Binary Search Tree),是一種用于快速查找具有不同概率的鍵值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過構(gòu)造一個(gè)二叉查找樹來(lái)使每個(gè)鍵的期望搜索代價(jià)最小。次優(yōu)查找樹的優(yōu)點(diǎn)在于能夠以期望O(logn)的時(shí)間內(nèi)查找一個(gè)鍵值,并且在數(shù)據(jù)量較大時(shí)仍能保持較高的查找效率。然而,由于構(gòu)造該樹需要大量復(fù)雜的計(jì)算,因此它并不適用于動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)集合。
二、次優(yōu)查找樹簡(jiǎn)介
?次優(yōu)查找樹是折半查找的一種一般形式,其理論基礎(chǔ)是“被查找的各元素是不等概的”,而折半查找就是等概的,我們?cè)谑褂弥心J(rèn)了這一性質(zhì)。
用折半查找時(shí),應(yīng)該首先比較最中間的關(guān)鍵字,如果比對(duì)成功,查找結(jié)束。如果待查關(guān)鍵字小于查找表中關(guān)鍵字,就繼續(xù)在左邊的部分里進(jìn)行折半查找;反之,在右邊查找。但是,這是建立于各元素出現(xiàn)概率相同的情況下。如果各元素出現(xiàn)的概率,或者說(shuō)權(quán)重不一樣呢?這時(shí),優(yōu)異查找樹的查找效率是較高的??墒囚~與熊掌不可兼得,優(yōu)異查找樹的構(gòu)造太費(fèi)時(shí)間,所以此時(shí)需要個(gè)折衷的方案,使得構(gòu)造樹不那么復(fù)雜,但查找效率又比折半查找高,這就是次優(yōu)查找樹的來(lái)歷。
可以用以下代碼構(gòu)造次優(yōu)查找樹:
void build_SecondOptimal(BiTree&T,float sw[],int low,int high){int i=low;float min=abs(sw[high]-sw[low]);//計(jì)算SW(h)-SW(l-1) float dw=sw[high]+sw[low-1];int j;for(j=low+1;j<=high;j++){if(abs(dw-sw[j]-sw[j-1])data=array[i];if(i==low){T->lchild=NULL;}else{build_SecondOptimal(T->lchild,sw,low,i-1);}if(i==high){T->rchild=NULL;}else{build_SecondOptimal(T->rchild,sw,i+1,high);}}
三、二叉查找樹簡(jiǎn)介
二叉查找樹(Binary Search Tree),(又:二叉搜索樹,二叉排序樹)它或者是一棵空樹,或者是具有下列性質(zhì)的二叉樹: 若它的左子樹不空,則左子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均小于它的根結(jié)點(diǎn)的值; 若它的右子樹不空,則右子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均大于它的根結(jié)點(diǎn)的值; 它的左、右子樹也分別為二叉排序樹。二叉搜索樹作為一種經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它既有鏈表的快速插入與刪除操作的特點(diǎn),又有數(shù)組快速查找的優(yōu)勢(shì);所以應(yīng)用十分廣泛,例如在文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般會(huì)采用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高效率的排序與檢索操作。
二叉搜索樹(BST)又稱二叉查找樹或二叉排序樹。一棵二叉搜索樹是以二叉樹來(lái)組織的,可以使用一個(gè)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示,其中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)就是一個(gè)對(duì)象。一般地,除了key和位置數(shù)據(jù)之外,每個(gè)結(jié)點(diǎn)還包含屬性lchild、rchild和parent,分別指向結(jié)點(diǎn)的左孩子、右孩子和雙親(父結(jié)點(diǎn))。如果某個(gè)孩子結(jié)點(diǎn)或父結(jié)點(diǎn)不存在,則相應(yīng)屬性的值為空(NULL)。根結(jié)點(diǎn)是樹中少數(shù)父指針為NULL的結(jié)點(diǎn),而葉子結(jié)點(diǎn)的孩子結(jié)點(diǎn)指針也為NULL。
設(shè)x是二叉搜索樹中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果y是x左子樹中的一個(gè)結(jié)點(diǎn),那么y.key≤x.key。如果y是x右子樹中的一個(gè)結(jié)點(diǎn),那么y.key≥x.key。
在二叉搜索樹中:
若任意結(jié)點(diǎn)的左子樹不空,則左子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均不大于它的根結(jié)點(diǎn)的值。若任意結(jié)點(diǎn)的右子樹不空,則右子樹上所有結(jié)點(diǎn)的值均不小于它的根結(jié)點(diǎn)的值。任意結(jié)點(diǎn)的左、右子樹也分別為二叉搜索樹。延伸閱讀1:二叉查找樹的結(jié)構(gòu)
二叉搜索樹是能夠高效地進(jìn)行如下操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
插入一個(gè)數(shù)值 查詢是否包含某個(gè)數(shù)值 刪除某個(gè)數(shù)值