AVL树的构建

package com.xd.leetcode.shu;

/**
 * created by lianzhen on 2020-03-10 10:27. describe:平衡二叉树的构建
 *
 * LL：插入的结点在左子树的左边导致失衡：右旋（顺时针旋转）
 * RR: 插入的结点在右子树的右边导致失衡：左旋(逆时针方向)
 * LR：插入的结点在左子树的右边导致失衡：先按照根节点的左子树左旋再按照根节点进行右旋
 * RL：插入的结点在右子树的左边导致失衡：先按照根结点的右子树右旋再按照根节点进行左旋
 */
public class AVLTree {

  class Node {
    int data; //数据
    int height;//高度
    Node leftNode;//左节点
    Node rightNode;//右节点

    public Node(int data, Node leftNode, Node rightNode) {
      this.data = data;
      this.leftNode = leftNode;
      this.rightNode = rightNode;
    }
  }

  //计算每个根节点的高度
  private int getHeight(Node tagNode) {
    if (tagNode == null) {
      return -1;
    }
    return tagNode.height;
  }

  //右旋转
  private Node rightRotation(Node tagNode) {
    //找到这个目标节点的左子树的根节点
    Node leftChild = tagNode.leftNode;
    if (leftChild.rightNode != null) {
      //把自己的右子树作为目标节点的左子树
      tagNode.leftNode = leftChild.rightNode;
    }
    //让目标节点成为自己的右子树
    leftChild.rightNode = tagNode;
    //重新设置高度
    tagNode.height = Math.max(getHeight(tagNode.leftNode), getHeight(tagNode.rightNode)) + 1;
    leftChild.height = Math.max(getHeight(leftChild.leftNode), getHeight(leftChild.rightNode) + 1);
    return leftChild;
  }

  //左旋转
  private Node leftRotation(Node tagNode) {
    //找到这个目标节点的右子树的根节点
    Node rightNode = tagNode.rightNode;
    if (rightNode.leftNode != null) {
      //把自己的左子树作为目标节点的右子树
      tagNode.leftNode = rightNode.leftNode;
    }
    //让目标节点成为自己的左子树
    rightNode.leftNode = tagNode;

    tagNode.height = Math.max(getHeight(tagNode.leftNode), getHeight(tagNode.rightNode)) + 1;
    rightNode.height = Math.max(getHeight(rightNode.leftNode), getHeight(rightNode.rightNode)) + 1;
    return rightNode;
  }

  //左右旋转LR
  private Node rightLeftRatation(Node tagNode) {
    //先按照目标节点的左子树的根节点进行右旋转
    Node leftChild = tagNode.leftNode;
    leftRotation(leftChild);
    //再按照目标节点进行左旋转
   return rightRotation(tagNode);
  }

  //右左旋转
  private Node leftRightRatation(Node tagNode) {
    //先按照目标节点的右子树的根节点进行左旋转
    Node rightChild = tagNode.rightNode;
    rightRotation(rightChild);
    //再按照目标节点进行右旋转
   return leftRotation(tagNode);
  }

  /**
   * 朝根的节点下方插入新的节点 不需要要考虑那么多 只考虑当前的节点再上一个节点的左边或者右边就行
   *
   * @param root 根节点
   * @param data 需要插入节点的数据
   */
  private Node insertNode(Node root, int data) {
    if (root == null) {
      root = new Node(data, null, null);
    }else {
      if (data <= root.data) {
        //把新的节点放在这个节点的左边
        root.leftNode = insertNode(root.leftNode, data);
        //判断左右子树的高度
        if(getHeight(root.leftNode)-getHeight(root.rightNode)>1){
          if(data<=root.leftNode.data){
            //插入的位置是左子树的左边 ---进行右旋转
            root= rightRotation(root);
          }else {
            //插入的位置是左子树的右边LR 先左后右旋
            root=leftRightRatation(root);
          }
        }

      } else {
        //把新的节点放在这个节点的右边
        root.rightNode = insertNode(root.rightNode, data);
        //判断左右子树的高度
        if(getHeight(root.rightNode)-getHeight(root.leftNode)>1){
          if(data<=root.leftNode.data){
            //进行右左旋转
            root= rightLeftRatation(root);
          }else {
            //进行右旋转
            root=rightRotation(root);
          }
        }
      }
    }

    //对节点的高度进行更新(有可能不变)
    root.height=Math.max(getHeight(root.leftNode),getHeight(root.rightNode))+1;
    return root;
  }

}