Python实现权重平衡树从零开始搭建加权平衡树

加权平衡树（Weighted Balanced Trees, WBTs）概述

加权平衡树是一种自平衡树结构，广泛应用于集合、字典和序列的实现。不同于传统的AVL树或红黑树，加权平衡树的每个结点储存其子树的大小，这一属性支持高效的顺序统计操作。

主要特点

1. 自平衡性：在插入和删除操作后，通过树旋转重新平衡。
2. 结点储存子树大小：这种方式使得查询操作更高效，尤其是顺序统计操作。

实现关键步骤

1. 定义结点结构：储存值、左子树、右子树、子树大小等。
2. 插入和删除操作：在插入或删除结点后，依据加权平衡规则调整结构。
3. 树旋转：若某结点的左右子树大小不满足平衡条件，通过左旋和右旋操作平衡。

Python代码示例

以下代码展示了一个简单的加权平衡树的实现：

class WBTNode:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.left = None
        self.right = None
        self.size = 1

    def update_size(self):
        self.size = (self.left.size if self.left else 0) + (self.right.size if self.right else 0) + 1

class WeightedBinaryTree:
    def __init__(self):
        self.root = None

    def insert(self, value):
        # 插入值并平衡树的逻辑
        pass

    def delete(self, value):
        # 删除值并平衡树的逻辑
        pass

    def rotate_right(self, node):
        # 右旋转操作逻辑
        pass

    def rotate_left(self, node):
        # 左旋转操作逻辑
        pass

完整实现参考：GitHub 仓库