การอ้างอิงทฤษฎีบทพื้นฐานเกี่ยวกับการหมุนของต้นไม้


13

ต้นไม้การค้นหาแบบไบนารีสองต้นถูกกล่าวว่าเป็นเชิงเส้นตรงเมื่อพวกเขาเห็นด้วยในการสำรวจเส้นทาง ทฤษฎีบทต่อไปนี้อธิบายว่าทำไมการหมุนต้นไม้จึงเป็นพื้นฐาน:

ให้ A และ B เป็นต้นไม้ค้นหาแบบไบนารี จากนั้น A และ B เทียบเท่าเชิงเส้นหากว่าพวกมันเชื่อมต่อกันด้วยลำดับการหมุนของต้นไม้

ฉันสังเกตเห็นผลลัพธ์นี้เมื่อฉันเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลเป็นครั้งแรกนานมาแล้วและต้องการที่จะเข้าใจสถานะพิเศษของการหมุนของต้นไม้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

การพิสูจน์นั้นง่ายและใช้งานง่าย: หมุนองค์ประกอบที่น้อยที่สุดจนถึงตำแหน่งรากตามแนวกระดูกสันหลังด้านซ้าย ต้นไม้ที่ถูกจัดเรียงใหม่จะไม่มีต้นไม้ย่อยที่เหลืออยู่ตามลำดับ ทีนี้มาเติมที่ทรีย่อยที่เหมาะสม ผลที่ได้คือรูปแบบปกติสำหรับการทดสอบความเท่าเทียมกันเชิงเส้น

ในขณะที่มันเป็นทฤษฎีพื้นฐานฉันไม่เคยเจอในวรรณกรรมเลย ฉันจะขอบคุณการอ้างอิงอย่างมากในครั้งต่อไปที่ฉันต้องใช้ผลลัพธ์นี้

(เครื่องมือช่วยพัฒนาสมองโบนัส: อัลกอริธึมที่ดีที่สุดสำหรับการค้นหาลำดับการหมุนของต้นไม้ที่สั้นที่สุดที่เชื่อมโยงต้นไม้การค้นหาไบนารีที่เทียบเท่ากันสองแบบเชิงเส้นคืออะไร)


อีกที่ที่ควรมองหาอาจเป็นเพราะการอ้างอิงที่เทียบเท่า modulo โอเปอเรเตอร์ที่เชื่อมโยงกันนั้นสามารถตัดสินใจได้เนื่องจากจำนวนนี้เป็นสิ่งเดียวกัน อย่างไรก็ตามการอ้างอิงทั้งหมดที่ฉันตระหนักถึงความจริงข้อนี้ได้รับอนุญาต
Rob Simmons

คำตอบ:


10

ในขณะที่ David Eppstein ชี้ให้เห็นที่นี่แม้แต่การหาเส้นทางที่สั้นที่สุดสำหรับต้นไม้ไบนารียังไม่มีใครรู้ว่าอยู่ใน P. ในความคิดเห็นต่อคำตอบนั้นเขาลิงก์ไปยังขอบเขตที่ดีที่สุดในปัจจุบัน


ฉันยอมรับคำตอบนี้เพราะฉันเรียนรู้จากมัน อย่างไรก็ตามฉันยังคงรักที่จะหาอ้างอิงสำหรับทฤษฎีบทโครงสร้างถ้าใครรู้
ต่อ Vognsen

11

กระดาษต้นที่ทำให้ข้อสังเกตนี้อย่างชัดเจน - ที่ผลัดรักษา inorder traversals - เป็น (ในรูปที่ 2) ความ Sleator และ Tarjan 1983 ต้นไม้ค้นหาตัวเองปรับไบนารี แก้ปัญหาการย้ายไปยังรากได้ศึกษาในอัลเลนและมันโร 1978 จัดตัวเองค้นหาแบบไบนารีต้นไม้กระดาษ


ทิศทางที่น่าสนใจในความเท่าเทียมกันของ Per ไม่ใช่การหมุนที่รักษาตามลำดับ แต่คุณสามารถเดินทางไปมาระหว่างต้นไม้สองต้นที่มีการเรียงลำดับเหมือนกันโดยใช้การหมุน
Radu GRIGore

ใช่ - นั่นคือเหตุผลที่ฉันรวมการย้ายไปที่รูท นอกจากนี้ยังมีกระดาษอีกเล่มโดย Sleator, Tarjan, & Thurston (ระยะการหมุน, สามเหลี่ยมและเรขาคณิตไฮเพอร์โบลิก) คำนวณระยะทางระหว่างต้นไม้สองต้นซึ่งฉันไม่ได้รวมไว้ในคำตอบของฉัน ฉันไม่คิดว่าการสังเกตของเพอร์จะปรากฏในบทความใดฉบับหนึ่ง แต่ฉันชอบที่จะพิสูจน์ว่าผิด
เลฟเรซิน

ขวาทิศทางง่าย ๆ เป็นส่วนที่จำเป็นในการพิสูจน์ความถูกต้องของต้นไม้ AVL, ต้นไม้ 2-3 ต้นเป็นต้นทิศทางตรงกันข้ามนั้นลึก มันบอกว่าคุณไม่ต้องการการแปลงโครงสร้างเพื่อรักษาอื่นนอกจากการหมุนต้นไม้เพื่อความสมบูรณ์
ต่อ Vognsen

5

O(1)O(1)

Joan M. Lucas, กราฟการหมุนของต้นไม้ไบนารีคือ Hamiltonian, วารสารอัลกอริทึม, เล่มที่ 8, ฉบับที่ 4, ธันวาคม 2530, หน้า 503-535, ISSN 0196-6774, DOI: 10.1016 / 0196-6774 (87) 90048-4 .

การพิสูจน์ที่ง่ายกว่านี้ยังมีความจริงที่ง่ายกว่าว่ามีเส้นทางของแฮมิลโตเนียนอยู่ในกราฟการหมุนซึ่งสามารถพบได้ในเอกสารฉบับนี้ในภายหลังโดย Lucas และผู้ทำงานร่วมกันของเธอ

ลูคัส JM, Vanbaronaigien DR, Ruskey F. , ผลัดและรุ่นของไบนารีต้นไม้, วารสารอัลกอริทึม, เล่มที่ 15, ฉบับที่ 3 พฤศจิกายน 1993 หน้า 343-366, ISSN 0196-6774, DOI: 10.1006


-2

การพิสูจน์ที่ง่ายกว่าและมีความจริงก็คือความจริงที่เรียบง่ายกว่าซึ่งเส้นทางของมิลโตเนียนจะออกจากกราฟการหมุนสามารถพบได้ในยุคหลังนี้


4
คำตอบของคุณดูเหมือนไม่สมบูรณ์?
Jeremy
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.