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001 红黑树(二)之 C语言的实现(1)

红黑树在日常的使用中比较常用,例如Java的TreeMap和TreeSet,C++的STL,以及Linux内核中都有用到。之前写过一篇文章专门介绍红黑树的理论知识,本文将给出红黑数的C语言的实现代码,后序章节再分别给出C++和Java版本的实现。还是那句话,三种实现原理相同,择其一了解即可;若文章有错误或不足的地方,望不吝指出! 目录 1.红黑树的介绍 2.红黑树的C实现(代码说明) 3.红黑树的C实现(完整源码) 4.红黑树的C测试程序 更多内容:数据结构与算法系列 目录 (01) 红黑树(一)之 原理和算法详细介绍 (02) 红黑树(二)之 C语言的实现 (03) 红黑树(三)之 Linux内核中红黑树的经典实现 (04) 红黑树(四)之 C++的实现 (05) 红黑树(五)之 Java的实现 (06) 红黑树(六)之 参考资料

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算法导论第十三章 红黑树(1)

这一章真的把我害惨了,之前至少尝试看过3遍,每次看之前都下定决定一定要把它拿下,可是由于内容较多,深度够深,以致于每次要不是中途有什么事放弃了就跳过了,要不是花时间太多仍然不能理解而放弃。这次总算挺过来了,前后零零散散的时间加起来差不多也有两天时间。这次能坚持下来并攻克,我想大概有这么几个原因吧:第一是之前下定的决心要写一个最新版《算法导论》的读书笔记,之前几章都坚持写了,不能让这个成为拦路虎,即使再难再花时间都要弄懂;第二是通过前面几章的动手实践,发现自己的理解能力、动手能力都进步了,自然这章理解起来也不那么费力了;第三,如果有,那就是现在懂的东西多了,视野开阔了^-^。但说实话,也是费了不少心血,看了一下自己的打的草稿,超过十页以上,密密麻麻都是一些红黑树,这些努力我觉得都是值得的,但我之所以说“把我害惨了”,甚至有点不甘的是:我好大一部分时间都花在了调试代码上,原因是粗心大意写错了一些变量、指针……这一章由于涉及到多个指针的替换,所以切记在写的时候一定足够专注,尽量一口气写完,不要拖。

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【JavaP6大纲】Java基础篇:HashMap底层原理

HashMap是Map的一个实现类,它是以键值对存储数据的,Key-Value都是Map.Entry中的属性。当我们向HashMap中存放一个元素(k1,v1),先根据k1的hashCode方法来决定在数组中存放的位置。如果这个位置没有其它元素,将(k1,v1)直接放入一个Node类型的数组中,当元素加到12的时候,底层会进行扩容,扩容为原来的2倍。如果该位置已经有其它元素(k2,v2),那就调用k1的equals方法和k2进行比较二个元素是否相同,如果结果为true,说明二个元素是一样的,用v1替换v2,如果返回值为false,二个元素不一样,就用链表的形式将(k1,v1)存放。不过当链表中的数据较多时,查询的效率会下降,所以在JDK1.8版本后做了一个升级,HashMap存储数据结构链表长度超过8且数组长度大于64时数据结构,会将链表替换成红黑树才会树化时,会将链表替换成红黑树,来提高查找效率。因为对于搜索,插入,删除操作多的情况下,使用红黑树的效率要高一些。因为红黑树是一种特殊的二叉查找树,二叉查找树所有节点的左子树都小于该节点,所有节点的右子树都大于该节点,就可以通过大小比较关系来进行快速的检索。在红黑树上插入或者删除一个节点之后,红黑树就发生了变化,但它不再是一颗红黑树时,可以通过左旋和右旋,保证每次插入最多只需要三次旋转就能达到平衡,因为红黑树强制约束了从根到叶子的最长的路径不多于最短的路径的两倍长,插入、删除和查找某个值的最坏情况时间都要求与树的高度成比例,这个在高度上的理论上限允许红黑树在最坏情况下都是高效的。

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HashMap底层原理?

HashMap是Map的一个实现类,它是以键值对存储数据的,Key-Value都是Map.Entry中的属性。当我们向HashMap中存放一个元素(k1,v1),先根据k1的hashCode方法来决定在数组中存放的位置。如果这个位置没有其它元素,将(k1,v1)直接放入一个Node类型的数组中,当元素加到12的时候,底层会进行扩容,扩容为原来的2倍。如果该位置已经有其它元素(k2,v2),那就调用k1的equals方法和k2进行比较二个元素是否相同,如果结果为true,说明二个元素是一样的,用v1替换v2,如果返回值为false,二个元素不一样,就用链表的形式将(k1,v1)存放。不过当链表中的数据较多时,查询的效率会下降,所以在JDK1.8版本后做了一个升级,HashMap存储数据结构链表长度超过8且数组长度大于64时数据结构,会将链表替换成红黑树才会树化时,会将链表替换成红黑树,来提高查找效率。因为对于搜索,插入,删除操作多的情况下,使用红黑树的效率要高一些。因为红黑树是一种特殊的二叉查找树,二叉查找树所有节点的左子树都小于该节点,所有节点的右子树都大于该节点,就可以通过大小比较关系来进行快速的检索。在红黑树上插入或者删除一个节点之后,红黑树就发生了变化,但它不再是一颗红黑树时,可以通过左旋和右旋,保证每次插入最多只需要三次旋转就能达到平衡,因为红黑树强制约束了从根到叶子的最长的路径不多于最短的路径的两倍长,插入、删除和查找某个值的最坏情况时间都要求与树的高度成比例,这个在高度上的理论上限允许红黑树在最坏情况下都是高效的。

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