Tài liệu tham khảo cho định lý cơ bản về luân canh cây


13

Hai cây tìm kiếm nhị phân được cho là tương đương tuyến tính khi chúng đồng ý theo các đường ngang theo thứ tự. Định lý sau đây giải thích tại sao luân canh cây rất cơ bản:

Đặt A và B là cây tìm kiếm nhị phân. Khi đó A và B tương đương tuyến tính khi và chỉ khi chúng được kết nối bằng một chuỗi các phép quay của cây.

Tôi nhận thấy kết quả này khi lần đầu tiên tôi học về cấu trúc dữ liệu từ lâu và muốn hiểu sâu hơn về trạng thái đặc biệt của việc xoay cây.

Bằng chứng rất đơn giản và trực quan: Xoay phần tử nhỏ nhất lên đến vị trí gốc dọc theo cột sống bên trái. Theo thứ tự bất biến, cây được sắp xếp lại này không thể có một cây con trái. Bây giờ tái diễn trên cây con bên phải. Kết quả là một hình thức bình thường để kiểm tra tương đương tuyến tính.

Trong khi đó là một định lý cơ bản, tôi chưa bao giờ bắt gặp nó trong tài liệu. Tôi sẽ đánh giá rất cao một tài liệu tham khảo cho lần tiếp theo tôi cần sử dụng kết quả này.

(Phần thưởng trêu ghẹo não: Thuật toán tốt nhất để tìm chuỗi luân chuyển cây ngắn nhất kết nối hai cây tìm kiếm nhị phân tương đương tuyến tính là gì?)


Một nơi khác để tìm có thể là một tài liệu tham khảo rằng modulo tương đương một toán tử kết hợp là có thể quyết định, vì điều này tương đương với điều tương tự. Tuy nhiên, tất cả các tài liệu tham khảo mà tôi biết đều coi sự thật này là điều hiển nhiên.
Rob Simmons

Câu trả lời:


10

Như David Eppstein chỉ ra ở đây , ngay cả việc tìm ra con đường ngắn nhất cho cây nhị phân cũng không được biết là ở P. Trong các bình luận cho câu trả lời đó, ông liên kết đến các giới hạn tốt nhất hiện tại


Tôi chấp nhận câu trả lời này vì tôi đã học được điều gì đó từ nó. Tuy nhiên, tôi vẫn muốn tìm một tài liệu tham khảo cho định lý cấu trúc nếu có ai biết.
Per Vognsen

11

Một bài báo ban đầu thực hiện quan sát này một cách rõ ràng - rằng các phép quay bảo toàn các giao dịch theo thứ tự - là (trong Hình 2 của) Sleator và các cây tìm kiếm nhị phân tự điều chỉnh 1983 của Sleator và Tarjan . Các heuristic di chuyển đến gốc đã được nghiên cứu trong bài viết Cây tìm kiếm nhị phân tự tổ chức năm 1978 của Allen và Munro .


Hướng thú vị trong tính tương đương của Per không phải là các phép quay giữ theo thứ tự, mà là bạn có thể di chuyển giữa hai cây có cùng thứ tự bằng cách sử dụng phép quay.
Radu GRIGore

Có - đó là lý do tại sao tôi bao gồm chuyển từ gốc sang. Ngoài ra còn có một bài báo khác của Sleator, Tarjan, & Thurston (Khoảng cách xoay, hình tam giác và hình học Hyperbolic) tính toán khoảng cách giữa hai cây bất kỳ mà tôi không đưa vào câu trả lời của mình. Tôi không nghĩ rằng quan sát của Per xuất hiện trong bất kỳ một bài báo nào, nhưng tôi muốn được chứng minh là sai.
Lev Reyzin

Phải, hướng dễ dàng là một phần cần thiết của bằng chứng về tính chính xác cho cây AVL, 2-3 cây, v.v ... Hướng ngược lại sâu hơn. Nó nói rằng bạn không cần bất kỳ biến đổi bảo tồn cấu trúc nào ngoài sự xoay tròn của cây để hoàn thiện.
Per Vognsen

5

Ôi(1)Ôi(1)

Joan M. Lucas, Biểu đồ xoay của cây nhị phân là Hamilton, Tạp chí thuật toán, Tập 8, Số 4, Tháng 12 năm 1987, Trang 503-535, ISSN 0196-6774, DOI: 10.1016 / 0196-6774 (87) 90048-4 .

Một bằng chứng đơn giản hơn, cũng mang tính xây dựng, về thực tế đơn giản hơn rằng một con đường Hamilton tồn tại trong biểu đồ xoay có thể được tìm thấy trong bài báo sau này được đồng tác giả bởi Lucas và các cộng tác viên của cô.

Lucas JM, Vanbaronaigien DR, Ruskey F., On Rotations and the Generation of Binary Tree, Tạp chí thuật toán, Tập 15, Số 3, Tháng 11 năm 1993, Trang 343-366, ISSN 0196-6774, DOI: 10.1006 / jagm.1993.1045 .


-2

Một bằng chứng đơn giản hơn, cũng mang tính xây dựng, về thực tế đơn giản hơn là một đường dẫn Hamilton thoát ra trong biểu đồ xoay có thể được tìm thấy trong phần sau này.


4
Câu trả lời của bạn có vẻ không đầy đủ?
Jeremy
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.