Balance and AVL Tree 2020 / 010

Balance Binary Search Tree and AVL Tree

Dalam Binary Search Tree, tinggi maksimal suatu tree adalah N-1, dimana N  adalah jumlah node. Dalam melakukan suatu operasi, misalnya insertion, deletion, dan seaching, kecepatan waktu merupakan hal yang cukup penting untuk diperhatikan. Setiap operasi pasti di harapkan dapat berjalan dengan cepat, sehingga semakin cepat suatu operasi maka semakin baik. Cepat atau tidaknya suatu operasi, bergantung pada ketinggian tree tersebut, semakin rendah tingginya, maka semakin cepat.

Dengan Balanced Binary Search Tree, kita dapat membuat suatu tree dengan tinggi minimum. Untuk menetapkan tingginya, kita dapat menggunakan rumus : O(log n)

AVL Tree adalah Binary Search Tree yang memiliki perbedaan tinggi/ level maksimal 1 antara subtree kiri dan subtree kanan. AVL Tree muncul untuk menyeimbangkan Binary Search Tree. Dengan AVL Tree, waktu pencarian dan bentuk tree dapat dipersingkat dan disederhanakan.

Gambar AVL Tree

Penambahan node di AVL Tree

Untuk menjaga tree tetap imbang, setelah penyisipan sebuah node, dilakukan pemeriksaan dari node baru → root. Node pertama yang memiliki |balance factor| > 1 diseimbangkan. Proses penyeimbangan dilakukan dengan: Single rotation dan Double rotation

Single Rotation

Single rotation dilakukan bila kondisi AVL tree waktu akan ditambahkan node baru dan posisi node baru seperti pada gambar 2. T1, T2, dan T3 adalah subtree yang urutannya harus seperti demikian serta height- nya harus sama (≥ 0). Hal ini juga berlaku untuk AVL tree yang merupakan citra cermin (mirror image) gambar 2.

Double Rotation

Double rotation dilakukan bila kondisi AVL tree waktu akan ditambahkan node baru dan posisi node baru seperti pada gambar 3. T1, T2, T3, dan T4 adalah subtree yang urutannya harus seperti demikian. Tinggi subtree T1 harus sama dengan T4 (≥ 0), tinggi subtree T2 harus sama dengan T3 (≥ 0). Node yang ditambahkan akan menjadi child dari subtree T2 atau T3. Hal ini juga berlaku untuk AVL tree yang merupakan citra cermin (mirror image) gambar 3.

Menghapus node di AVL Tree

Proses menghapus sebuah node di AVL tree hampir sama dengan BST. Penghapusan sebuah node dapat menyebabkan tree tidak imbang Setelah menghapus sebuah node, lakukan pengecekan dari node yang dihapus → root. Gunakan single atau double rotation untuk menyeimbangkan node yang tidak imbang. Pencarian node yang imbalance diteruskan sampai root.