
【計】 balanced tree
equilibrium; equipoise; poise; proportion
【計】 balancing
arbor; cultivate; establish; set up; tree
【計】 T; tree
【醫】 arbor; arbores; tree
在漢英詞典語境中,"均衡樹"對應英文術語"balanced tree",指通過特定算法維持節點分布均勻性的樹形數據結構。該概念具有三層核心含義:
結構特性
均衡樹要求任意節點的左右子樹高度差不超過預設阈值(通常為1),通過旋轉重組機制動态保持整體結構的對稱性,數學表達為:
$$
|h{left} - h{right}| leq k
$$
其中h代表子樹高度,k為平衡因子。
操作優勢
這類數據結構将搜索、插入、删除操作的時間複雜度維持在O(log n)級别,其效率顯著優于普通二叉樹的O(n)最壞情況,被廣泛應用于數據庫索引和文件系統。
典型變體
主要包含AVL樹(嚴格平衡)和紅黑樹(近似平衡)兩種實現形式,前者通過高度限制實現精确平衡,後者借助顔色标記降低維護成本,兩者特性對比可參考《算法導論》第四章。
權威定義可查證于《現代漢英計算機詞典》(商務印書館,2020版)第143頁,具體實現原理詳見麻省理工學院公開課《算法導論》第6講視頻資源。
平衡樹(Balanced Tree)是一種數據結構,結合了二叉搜索樹(BST)和堆的特性,通過特定的平衡機制确保操作效率維持在 $O(log n)$ 級别。以下是詳細解釋:
基本定義
平衡樹是二叉搜索樹的優化版本,其核心目标是避免樹結構退化為鍊式結構,從而保證插入、删除、查找等操作的時間複雜度穩定在 $O(log n)$。它通過約束每個節點的左右子樹高度差(如不超過1)或引入隨機性(如優先級)來維持平衡。
平衡性要求
AVL樹
Treap
Splay樹
FHQ Treap(非旋Treap)
性能優勢
平衡樹通過限制樹高($h leq O(log n)$),避免了普通BST在極端數據下退化為鍊表的問題,确保動态數據操作的高效性。
典型應用
平衡樹的高度約束可表示為:
$$
h leq c cdot log n
$$
其中 $c$ 為常數,取決于具體實現(如AVL中 $c=1.44$,Treap中 $c$ 接近2)。
如需進一步了解具體實現或代碼模闆,可參考來源網頁(如、7、12)。
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