面试必知红黑树
一、红黑树的定义
红黑树（R-B树）是一个特殊的二叉查询树（左节点<根节点<右节点），这种树的查询效率在O(logN)的时间复杂度，红黑树具有以下几点特性：
● 每个节点要么是黑色要么是红色
● 根节点是黑色
● 每个叶子结点是黑色，并且每个null,在红黑树中的叶子节点是平时的叶子节点下的空节点，也可以说是每个叶子节点带了两个黑哨兵，如果节点只有一个左孩子，那么它的右孩子为null是一个黑哨兵，如果节点只有一个右孩子，那么它的左孩子为null是一个黑哨兵。
● 红色节点的子节点一定是黑色节点，叶子节点一定是黑色的
● 从一个节点到该节点上的所有路径上包含相同数目的黑节点。
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红黑树的插入
在插入的时候，把将要插入的节点设置成红色节点，因为这样才不会影响二叉树的平衡，插入时分为两种情况。
●1.父节点是黑色
这种情况不需要处理，插入时不会破坏红黑树的结构。
●2. 父节点是红色
●2.1 红父红叔
在父节点是红色的情况下，父节点的兄弟节点是红色节点，只需要将父节点和叔节点变色即可，一直向上递归变色，保证红黑树的特性不被破坏
●红父黑叔
在红父黑叔的情况下，就需要采用左旋和右旋机制来保证红黑树的平衡。赶紧拿出小本本，之前面试被问到啥事左旋右旋，一脸懵逼，插入分为四种情况：
1.插入节点的父节点是祖左节点的左节点并且插入的位置位于左节点，进行右旋，改变了位置后，对父节点和祖节点进行变色。
2.插入节点的父节点是祖节点的左节点并且插入位置处于右节点，需要先进行左旋再右旋后，把新插入节点和祖节点变色。
3.插入节点的父节点是祖节点的右节点并且插入位置处于左节点，需要先进行一次新节点和父节点右旋，这样才能保证涉及到的四个节点能左旋 ，改变新节点和祖节点颜色即可。
4.插入节点的父节点是祖节点的右节点并且插入位置处于右节点，直接进行左旋，此时只需改变父节点和祖节点颜色即可。
记住这六种插入情况，面试就好混时间了（哈哈哈），下面介绍红黑树删除是怎么实现的。
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红黑树的删除
删除一个节点分为以下三种情况：
- 删除的节点没有子节点，或者说删除的节点的子节点是null，可以直接删除。
- 删除的节点有一个子节点，需要删除当前节点，使得子节点顶替上来即可。
- 删除的节点有两个子节点，这种情况需要找到其后继节点，并且其后继节点一定不会有两个子节点，所以，被删除的节点在结构上最多只有一个子节点，并且是右子树，如果后继节点有左子树，那么当前节点的后继节点肯定不是最小的，在删除的时候，我们已经破坏的红黑树的特性，所以在每次删除的时候要对红黑树进行恢复操作。删除分为以下几种情况。
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①被删除的节点是红色，并且为叶子节点
指被真正删除的节点，如果删除节点不是叶子节点，那么真正删除的就是其左右子树的最小值，这种情况下直接删除就可以
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②被删除的节点是黑色，并且子节点是红色
删除当前节点后，其后继节点直接顶替到删除的位置
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③被删除的节点是黑色，并且子节点也是黑色
这种情况子节点顶替上来后出现双黑问题，如果新删除节点位于删除节点父节点的左边时，需要进行左旋，并改变父节点和兄弟节点的颜色。
⑤删除节点的父节点是红色，新节点与兄弟节点都为黑色
如果删除节点位于父节点的左边，那么通过改变兄弟节点的颜色即可
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