作者:1輩孓莣8鋽 | 来源:互联网 | 2023-09-17 13:42
1.平衡树简称AVL,出名的有红黑树,这里介绍一下gb_tree的实现gb_tree的原理比红黑树简单,没有过多的旋转跳跃闭着眼,是一种叫AA树的结构(ArneAnderssonsGene
1.平衡树简称AVL,出名的有红黑树,这里介绍一下gb_tree的实现
gb_tree的原理比红黑树简单,没有过多的旋转跳跃闭着眼,是一种叫AA树的结构(Arne Andersson's General Balanced Trees),有兴趣看这篇论文:传送门
2.结构
{Size, Tree} 是整个结构体,Tree的定义又是 {Key, Value, Smaller, Bigger} | nil
初始化直接返回{0, nil}
3.插入
insert(Key, Val, {S, T}) when is_integer(S) ->
S1 = S+1,
{S1, insert_1(Key, Val, T, ?pow(S1, ?p))}. % 给size+1,insert_1返回新的结构
insert_1又是如何找到要插入的位置,且做平衡的?
% 由于对称性,这里讲插入左子树的情况就行
insert_1(Key, Value, {Key1, V, Smaller, Bigger}, S) when Key % 要插入的key比目前节点的key小
case insert_1(Key, Value, Smaller, ?div2(S)) of
% 递归,在目前节点的左子树继续查找,当Smaller为nil的时候返回下面两种情况
% T1 就是已经更新好的左子树
{T1, H1, S1} ->
T = {Key1, V, T1, Bigger},
{H2, S2} = count(Bigger),
H = ?mul2(erlang:max(H1, H2)), %% 每层都会被调用一次
SS = S1 + S2 + 1,
P = ?pow(SS, ?p),
if
H > P -> % 满足这个条件就重新平衡
balance(T, SS);
true ->
{T, H, SS}
end;
T1 ->
{Key1, V, T1, Bigger} % 结果--节点和右子树均没改变,T1改变
end;
4.平衡
也就是上面的balance(T, SS),这里什么时候会被执行呢?看一下下面代码
%% 是的insert_1的{T1,H1, S1}分支被执行
insert_1(Key, Value, nil, S) when S =:= 0 ->
{{Key, Value, nil, nil}, 1, 1};
看看官方的说明
也就是说 13行的H>P就是重新进行平衡的时候了,而平衡的操作也很简单,看下代码,就是按顺序填满一棵树
balance_list_1(L, S) when S > 1 ->
Sm = S - 1,
S2 = Sm div 2,
S1 = Sm - S2,
{T1, [{K, V} | L1]} = balance_list_1(L, S1),
{T2, L2} = balance_list_1(L1, S2),
T = {K, V, T1, T2},
{T, L2};
balance_list_1([{Key, Val} | L], 1) ->
{{Key, Val, nil, nil}, L};
balance_list_1(L, 0) ->
{nil, L}.
5.删除
删除比插入是更简单了,找到对应的结点,然后从结点的右子树里找到一个最小的代替当前的点
delete_1(Key, {Key1, Value, Smaller, Larger}) when Key
Smaller1 = delete_1(Key, Smaller),
{Key1, Value, Smaller1, Larger};
delete_1(Key, {Key1, Value, Smaller, Bigger}) when Key > Key1 ->
Bigger1 = delete_1(Key, Bigger),
{Key1, Value, Smaller, Bigger1};
delete_1(_, {_, _, Smaller, Larger}) ->
merge(Smaller, Larger).
merge(Smaller, nil) ->
Smaller;
merge(nil, Larger) ->
Larger;
merge(Smaller, Larger) ->
{Key, Value, Larger1} = take_smallest1(Larger),
{Key, Value, Smaller, Larger1}.
可以看到整棵树没有旋转等复杂操作,但是仍是一个效率比lists高的二叉树