Два визначення збалансованих двійкових дерев


26

Я бачив два визначення збалансованих двійкових дерев, які мені виглядають по-різному.

  1. Двійкове дерево збалансоване, якщо для кожного вузла встановлено, що кількість внутрішніх вузлів у лівому піддереві та кількість внутрішніх вузлів у правому піддереві відрізняються щонайменше на 1.

  2. Двійкове дерево збалансовано, якщо для будь-яких двох листків різниця глибини становить не більше 1.

Чи кожне дерево, що задовольняє def. 1 також задовольняє деф. 2? А як щодо навпаки?


2
Ви намагалися довести будь-який напрямок? Які ваші висновки?
Рафаель

Відповіді:


17

Визначення 1. також відоме як врівноваженість ваги ¹, а визначення 2. як збалансованість по висоті .

Врівноваженість по висоті не передбачає збалансованості ваги; прикладами є як AVL-, так і червоношкірі дерева. Дивіться тут і тут для доказів відповідно.

Хоча врівноваженість у вазі означає збалансованість по висоті. Це можна довести, показавши наступний більш сильний факт за допомогою індукції (над висотою): дерево з збалансованою вагою є повним на всіх рівнях, але найглибшим². Основним аргументом індуктивного кроку є те, що у підрядок не може бути різниці висот більше одиниці, оскільки - обидва, що мають заявлену властивість за індукційною гіпотезою, - вони б тоді не були збалансовані за вагою.


  1. У статті дається інше, більш загальне визначення.
  2. Іншими словами, таке дерево висотою без листя на рівні k є ідеальним деревом висоти k - 1 .ккк-1

Я щойно зрозумів, що сильніший факт можна використати для того, щоб швидко спростити докази, на які я посилаюсь.
Рафаель

Можливо, це гарна ідея включити цю реалізацію у свою відповідь.
Дискретна ящірка

@Discretelizard Ви маєте на увазі інші відповіді?
Рафаель

О, я не розумів, що ці посилання були відповідями на інформатику або що вони були вашими відповідями. Ну, у будь-якому випадку, все, що я хотів сказати, - це, що може бути хорошою ідеєю записати спрощені докази. Ваші відповідні відповіді тоді здаються відповідним місцем.
Дискретна ящірка
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.