关于红黑树原理及算法详解

目录:
1 红黑树的概念
2 红黑树的性质
3 红黑树的基本操作(一) 左旋和右旋
4 红黑树的基本操作(二) 添加
5 红黑树的基本操作(三) 删除
6 红黑树的应用
7 红黑树与AVL树的比较
红黑树: R-B Tree,全称是Red-Black Tree,又称为“红黑树”,它一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个节点上都有存储位表示节点的颜色,可以是红(Red)或黑(Black)。

  • 特性:

红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树,颜色或红色或黑色。在二叉查找树强制一般要求以外,对于任何有效的红黑树我们增加了如下的额外要求:

性质1. 节点是红色或黑色。

性质2. 根节点是黑色。

性质3 每个叶节点是黑色的。

性质4 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)

性质5. 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。
注意:
(01) 特性(3)中的叶子节点,是只为空(NIL或null)的节点。
(02) 特性(5),确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍。因而,红黑树是相对是接近平衡的二叉树。
红黑树示意图如下:
这里写图片描述

  • 红黑树的基本操作(一) 左旋和右旋

红黑树的基本操作是添加、删除。在对红黑树进行添加或删除之后,都会用到旋转方法。为什么呢?在红黑树的示例图中我们可以看到添加或删除红黑树中的节点之后,红黑树就发生了变化,可能不满足红黑树的5条性质,也就不再是一颗红黑树了,而是一颗普通的树。而通过旋转,可以使这颗树重新成为红黑树。在这里,我们旋转的目的是为了让树保持红黑树的特性。
旋转包括两种:左旋 和 右旋。下面分别对它们进行介绍。
未完。。。。

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