Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Natuur

Waarom komt gebalanceerde boom af?

Balanced bomen zijn afkomstig van de noodzaak om de prestaties van zoekbomen te verbeteren door het vermijden van worst-case scenario's Dat leidde tot ongebalanceerde bomen met hoge zoektijden .

Hier is een uitsplitsing:

1. Het probleem met standaard binaire zoekbomen:

- Binaire zoekbomen (BST's) zijn efficiënt voor het zoeken, invoegen en verwijderen.

- Hun prestaties zijn echter sterk afhankelijk van de volgorde van gegevensinvoeging.

- Als gegevens in een gesorteerde of bijna gesorteerde volgorde worden ingevoegd, raakt de boom scheef en lijkt op een gekoppelde lijst.

- Dit resulteert in een slechtste zoektijd van O (n), waarbij 'n' het aantal knooppunten is.

2. De behoefte aan balans:

- Om dit worst-case scenario te voorkomen en optimale prestaties te behouden, werden gebalanceerde bomen ontwikkeld.

- Deze bomen zorgen ervoor dat de hoogte van de boom relatief klein blijft, zelfs met inserties en deleties.

- Dit garandeert een logaritmische zoektijd (o (log n)), waardoor ze geschikt zijn voor grote datasets.

3. Oorsprong en motivatie:

- Het concept van gebalanceerde bomen is ontstaan in de jaren zestig met de ontwikkeling van avl -bomen door Adelson-Velskii en Landis.

- Dit werd gevolgd door andere gebalanceerde boomvariaties zoals rood-zwarte bomen , B-bomen , en 2-3 bomen .

- Deze structuren introduceerden zelfbalancerende mechanismen Om het evenwicht te behouden door rotaties en andere bewerkingen uit te voeren wanneer de boom onevenwichtig wordt.

In wezen zijn gebalanceerde bomen geboren uit de noodzaak om ervoor te zorgen dat zoekbomen efficiënt blijven, zelfs bij het omgaan met grote hoeveelheden gegevens en dynamische inserties en deleties.