红黑树学习

2018-09-04 16:07:56 浏览数 (1)

1.定义

1.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.并且有如下性质:

  • 1)性质1. 节点是红色或黑色。
  • 2)性质2. 根节点是黑色。
  • 3)性质3 每个叶节点（null节点，空节点）是黑色的。
  • 4)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)
  • 5)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。

特性:从根到叶子结点最长的可能路径不多于最短的可能路径的两倍长.

2.操作

1.左旋

2.右旋

3.插入(5种情况)

  • 1)情况1:插入的是根结点
    • 对策:直接把该结点涂黑
  • 2)情况2:插入的结点的父结点是黑色
    • 对策:Do nothing
  • 3)当前结点的父结点是红色且祖父结点的另一个子结点(叔叔结点)是红色
    • 对策:将当前节点的父节点和叔叔节点涂黑，祖父节点涂红，把当前节点指向祖父节点，从新的当前节点重新开始算法。
  • 4)当前结点的父结点是红色,叔叔结点是黑色,当前结点是其父结点的右孩子
    • 对策:当前节点的父节点做为新的当前节点，以新当前节点为支点左旋。
  • 5)当前结点的父结点是红色,叔叔结点是黑色,当前结点是其父结点的左孩子
    • 对策:父节点变为黑色，祖父节点变为红色，在祖父节点为支点右旋

4.删除

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private void fixAfterDeletion(Entry<K,V> x) { while (x != root && colorOf(x) == BLACK) { if (x == leftOf(parentOf(x))) { Entry<K,V> sib = rightOf(parentOf(x)); if (colorOf(sib) == RED) { setColor(sib, BLACK); // 情况1 setColor(parentOf(x), RED); // 情况1 rotateLeft(parentOf(x)); // 情况1 sib = rightOf(parentOf(x)); // 情况1 } if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK && colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) { setColor(sib, RED); // 情况2 x = parentOf(x); // 情况2 } else { if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK) { setColor(leftOf(sib), BLACK); // 情况3 setColor(sib, RED); // 情况3 rotateRight(sib); // 情况3 sib = rightOf(parentOf(x)); // 情况3 } setColor(sib, colorOf(parentOf(x))); // 情况4 setColor(parentOf(x), BLACK); // 情况4 setColor(rightOf(sib), BLACK); // 情况4 rotateLeft(parentOf(x)); // 情况4 x = root; // 情况4 } } else { // 跟前四种情况对称 Entry<K,V> sib = leftOf(parentOf(x)); if (colorOf(sib) == RED) { setColor(sib, BLACK); // 情况5 setColor(parentOf(x), RED); // 情况5 rotateRight(parentOf(x)); // 情况5 sib = leftOf(parentOf(x)); // 情况5 } if (colorOf(rightOf(sib)) == BLACK && colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) { setColor(sib, RED); // 情况6 x = parentOf(x); // 情况6 } else { if (colorOf(leftOf(sib)) == BLACK) { setColor(rightOf(sib), BLACK); // 情况7 setColor(sib, RED); // 情况7 rotateLeft(sib); // 情况7 sib = leftOf(parentOf(x)); // 情况7 } setColor(sib, colorOf(parentOf(x))); // 情况8 setColor(parentOf(x), BLACK); // 情况8 setColor(leftOf(sib), BLACK); // 情况8 rotateRight(parentOf(x)); // 情况8 x = root; // 情况8 } } } setColor(x, BLACK);}

(具体插入和删除操作见 http://www.imooc.com/article/11715)

private root set

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