digital-garden/dev/fundamental/structure/Бинарное дерево поиска.md

55 lines
4.6 KiB
Markdown
Raw Normal View History

---
aliases:
- бинарное дерево
- бинарному дереву
tags:
- maturity/🌱
date: 2024-01-29
---
Бинарное дерево поиска — это [[структура данных]], в которой выполняются три свойства:
- Элементы в левом поддереве должны быть меньше родительского узла.
- Элементы в правом поддереве должны быть больше родительского узла.
- У каждого узла не больше двух потомков.
![x|400](../../../meta/files/images/Pasted%20image%2020240129190639.png)
**Эти свойства обеспечивают:**
- Гарантированный порядок элементов.
- Детерминированный алгоритм поиска.
- В вырожденном случае придется посетить все элементы — сложность O(n).
> [!TIP] Сбалансированное дерево
> Чтобы улучшить поиск, можно использовать [сбалансированное](Сбалансированное%20дерево.md) бинарное дерево.
**Сложность операций**
- **Средний случай**: поиск, вставка и удаление выполняются за O(log n), если дерево сбалансировано.
- **Худший случай**: если дерево становится несбалансированным, операции могут иметь сложность O(n). Это происходит, когда элементы добавляются в возрастающем или убывающем порядке, превращая дерево в цепочку.
## Основные операции с бинарным деревом поиска
### Вставка
При вставке нового элемента в бинарное дерево поиска он помещается в соответствующее место таким образом, чтобы сохранялся порядок элементов. Например, если вставляется значение `15`, и оно меньше текущего узла, оно вставляется в левое поддерево, иначе — в правое.
### Удаление
Удаление элемента из бинарного дерева поиска может потребовать нескольких шагов, чтобы сохранить его свойства:
- **Удаление листа**: просто удаляется узел.
- **Удаление узла с одним потомком**: узел заменяется своим потомком.
- **Удаление узла с двумя потомками**: узел заменяется минимальным значением в правом поддереве или максимальным значением в левом поддереве.
### Поиск
Поиск элемента в бинарном дереве поиска выполняется путем рекурсивного или итеративного перехода по узлам, начиная с корня. Если искомое значение меньше текущего узла, поиск продолжается в левом поддереве, если больше — в правом.
### Обход дерева
- **In-order обход**: обходит узлы в порядке возрастания значений. Используется для получения отсортированного списка элементов дерева.
- **Pre-order обход**: сначала посещается корень, затем левое и правое поддеревья. Полезно для копирования дерева.
- **Post-order обход**: сначала посещаются оба поддерева, затем корень. Используется для удаления дерева.
***
## Мета информация
**Область**:: [[../../../meta/zero/00 Разработка|00 Разработка]]
**Родитель**:: [[Tree]]
**Источник**::
**Автор**::
**Создана**:: [[2024-01-29]]
### Дополнительные материалы
-
### Дочерние заметки
<!-- QueryToSerialize: LIST FROM [[]] WHERE contains(Родитель, this.file.link) or contains(parents, this.file.link) -->