---- 前言 红黑树是平衡二叉搜索树中的一种，红黑树性能优异，广泛用于实践中，比如 Linux 内核中的 CFS 调度器就用到了红黑树，由此可见红黑树的重要性。...，这里不再展开叙述，可以复用 AVL 中的旋转代码，并且最后不需要调整平衡因子 《C++【AVL树】》 注意： 红黑树的调整可以分为 右半区 和 左半区 两个方向（根据 grandfather 与 parent...左单旋 右左，右左双旋 左半区 左左，右单旋 左右，左右双旋 得益于前面 AVL 树旋转操作的学习，红黑树 这里在编写 旋转 相关代码时，没什么大问题 红黑树 的 DeBug 逻辑与 AVL 树一致，...详细操作可以参考这篇 Blog：《红黑树（C++实现）》 ---- 3、AVL树 VS 红黑树 AVL 树 和 红黑树 是 平衡二叉搜索树 的两种优秀解决方案，既然两者功能一致，那么它们的实际表现如何呢...，最后可以和库中的切磋一下~ 本文中涉及的源码：《RBTree 博客》 ---- 总结 以上就是本次关于 C++【红黑树】的全部内容了，在本文中，我们首先了解了什么是 红黑树，然后对其进行了实现，作为数据结构中的大哥
C++红黑树 零、前言 一、红黑树的概念及性质 二、红黑树结点的定义 三、红黑树的插入操作 1、变色处理 2、单旋+变色 3、双旋+变色 4、插入实现 四、红黑树的验证 五、红黑树的删除 六、红黑树与*...*AVL**树的比较 零、前言 本章继AVL树后继续讲解学习C++中另一个二叉搜索树–红黑树 一、红黑树的概念及性质 概念： 红黑树，是一种二叉搜索树，但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色...： 红黑树第三条性质说明红黑树不能存在连续（父子相连）的红结点，可以存在连续的黑结点，又由于第四条性质每个路径上的黑结点个数都相同 ，所以对于最短路径来说一定是都是黑色结点，对于最长路径来说一定是黑色红色相间的路径...，所以最长路径不超过最短路径长度的二倍 示图： 二、红黑树结点的定义 对于红黑树来说以颜色来代替AVL树的平衡因子的作用，除此之外在定义上没有什么区别 实现代码： enum Colour//...红黑树的检测分为两步： 检测其是否满足二叉搜索树(中序遍历是否为有序序列) 检测其是否满足红黑树的性质 实现代码： bool IsRBTree() { //空树 if
红黑树的概念 红黑树是一棵二叉搜索树，但是红黑树通过增加一个存储位表示结点的颜色RED或BLACK。...从性质上分析红黑树的近似平衡 一颗红黑树最短的路径是这条路径全黑。最长是一红一黑相间路径。 对于近似平衡来说： ①最优情况就是左右平衡，此时每条路径都是全黑或者是一红一黑相间，形成满二叉树。...红黑树节点的定义 红黑树节点的定义，跟AVL树的区别就是红黑树不需要平衡因子，而加入了颜色红跟黑。...红黑树的旋转直接复用AVL树的旋转的代码即可。 验证红黑树 红黑树的验证分两步：①通过中序遍历验证其是否满足二叉搜索树的性质。②验证是否满足红黑树的性质。...也就是因为红黑树在修改操作方面的性能比AVL树好，因此红黑树都用在了C++的STL库(map/set、mutil_map/mutil_set)，Java库、Linux内核等等地方。
一、红黑树的概念 红黑树，是一种二叉搜索树，但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色，可以是Red或Black。...通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制，红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍，因而是接近平衡的 。...（既最长路径长度不超过最短路径长度的 2 倍） ps:树的路径是从根节点走到空节点（此处为NIL 节点）才算一条路径 二、红黑树的性质 每个结点不是红色就是黑色 根结点是黑色的 如果一个结点是红色的...所以如果插入为红色结点，不一定会破坏结构，但是如果插入黑色结点我们就必须去进行维护了 ---- 四、红黑树的插入 红黑树插入的操作部分和AVL树的插入一样： 找到待插入位置 将待插入结点插入到树中...调整：若插入结点的父结点是红色的，我们就需要对红黑树进行调整 前两步大差不差 因为新节点的默认颜色是红色，因此：如果其双亲节点的颜色是黑色，没有违反红黑树任何性质，则不需要调整；但当新插入节点的双亲节点颜色为红色时
四、红黑树的结构 五、插入操作 1.插入代码 bool insert(const pair& kv) { Node* newnode = new RBnode(kv)...情况一：c为红色，p为红，g为黑，u存在且为红 只需要将p和u的颜色置为黑色，g的颜色置为红色。...动态演示： 升序： 降序： 随机插入构建红黑树： 右旋转： 左旋转： 六、验证红黑树 验证红黑树分为两步： 1.检测是否满足二叉搜索树 中序遍历是否为有序序列...2.检测是否满足红黑树性质 代码如下： bool IsValidRBTree()//验证是否为红黑树 { Node* pRoot = GetRoot(); // 空树也是红黑树...相对而言，插入和旋转的次数更少，在经常进行增删的结构中性能比AVL树更优，而且红黑树的实现比AVL树简单，因此更加常用。 总结 以上就是今天要讲的内容，本文介绍了C++中红黑树的相关概念。
1 代码实现的内容代码实现了从0构建一颗红黑树，可参考上文的例子红黑树插入的四种情况分析 - 腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)2 代码public class RBTree {...boolean fatherNodeIsLeft = isLeftNode(currentNode.father); String condition = ""; //判断当前节点的树的形状...uncleNode.color.equals(REDCOLOR)) { //如果是非根节点需要把转换的树的父节点挂接好 if (preGreadGrandFatherNode...uncleNode.color.equals(REDCOLOR)) { //如果是非根节点需要把转换的树的父节点挂接好 if (preGreadGrandFatherNode
这一篇文章就来看看如何构建红黑树 对于平衡二叉树的构建，可以参考小程序中的文章(C++版)。...平衡二叉树 红黑树 红黑树属于平衡二叉树，但是并非严格意义上的平衡二叉树，因为平衡二叉树要求节点的左右子树高度差不超过1， 而红黑树放弃了这种高度平衡，利用对结点上色的操作来保证树相对平衡，这其中原因大概是维护一个绝对平衡的二叉树代价太大...但如果插入频率小或者只有一次构建，那么平衡二叉树的查询性能还是比红黑树高。...此时红黑树构建平衡分为4种情况: 情况一:红黑树为空树，此时插入结点充当根结点，上色为黑 情况二:插入结点已经存在，此时替换插入结点值即可 情况三:插入结点的位置，其父结点是黑色，此时平衡未打破，插入完成...到这里就构建完成了 相对于构建新增，红黑树的删除情况更为复杂，由于时间关系(这周只有一天休息加上绘图太费劲)，留到下一次分享。 构建代码 红黑树构建源码
import java.util.NoSuchElementException; public class RedBlackTree<AnyType exte...
红黑树概念 红黑树，是一种二叉搜索树，但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色，可以是Red或 Black。...通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制，红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍，因而是接近平衡的。...红黑树的性质 每个结点不是红色就是黑色 根节点是黑色的 如果一个节点是红色的，则它的两个孩子结点是黑色的，树中没有连续的红节点 对于每个结点，从该结点到其所有后代叶结点的简单路径上，均包含相同数目的黑色结点...插入 红黑树的叔叔是关键 u存在且为红，变色继续向上处理 u不存在或存在且为黑，旋转（单旋+双旋）+变色 情况一：cur为红，parent为红，grandfather为黑（固定），uncle存在且为红...u不存在 u存在且为黑 情况三：cur为红，parent为红，grandfather为黑（固定），u不存在/u存在且为黑（双旋+变色） u不存在 u存在且为黑 插入代码： bool insert
前言 红黑树的应用还是比较广泛的。比如Java8的HashMap的底层就用到了红黑树，还有TreeMap和TreeSet也用到了。 下面主要以下几个方面学习一下红黑树。...1）二叉查找树BST 2）红黑树RBTree的规则、增删查 3）红黑树的Java实现。...其中两款具有代表性的平衡树分别为AVL树和红黑树。AVL树由于实现比较复杂，而且插入和删除性能差，在实际环境下的应用不如红黑树。...下图中这棵树，就是一颗典型的红黑树： ? 什么情况下会破坏红黑树的规则，什么情况下不会破坏规则呢？我们举两个简单的栗子： 添加节点 1.向原红黑树插入值为14的新节点： ?...请参考BST的查找操作代码。 关于红黑树自平衡的调整，插入和删除节点的时候都涉及到很多种Case，由于篇幅原因无法展开来一一列举，有兴趣的朋友可以参考维基百科，里面讲的非常清晰。
，因此就出现了很多自平衡的二叉查找树，这些自平衡二叉查找树的查询效率都会稳定在O(logN)，红黑树就是一种自平衡的二叉查找树。...下面我们会红黑树的特征、插入以及删除来分析红黑树是如何进行自平衡的。...特征 想要了解红黑树如何自平衡，就必须了解红黑树的特征，因为自平衡操作都是围绕这些特征来的，一旦一个红黑树因为插入和删除节点打破了自身的特征，那么他就需要进行自平衡(变色、旋转)来使得二叉树重新满足红黑树的特征...通过上述特征，决定了红黑树的一个重要特性：从根到叶子的最长的可能路径不多于最短路径的两倍长。 下图是一张红黑树示意图： ?...，需要我们细细揣摩，并且反复的研究，在了解红黑树的基本概念以后，我们后续会分析一下HashMap中红黑树的实现以及着手自己实现一个红黑树。
这样就能让整棵树的高度相对来说低一些，相应的插入、删除、查找等操作的效率高一些。 # 什么是红黑树 红黑树的英文是 “Red-Black Tree”，简称 R-B Tree。...所以，红黑树的高度只比高度平衡的 AVL 树的高度（log2n）仅仅大了一倍，在性能上，下降得并不多。这样推导出来的结果不够精确，实际上红黑树的性能更好。...# 红黑树平衡调整 # 插入操作的平衡调整 红黑树规定，插入的节点必须是红色的。而且，二叉查找树中新插入的节点都是放在叶子节点上。...这一部分操作跟普通的二叉查找树的删除操作无异； 然后把节点 c 的颜色设置为跟节点 a 相同的颜色； 如果节点 c 是黑色，为了不违反红黑树的最后一条定义，我们给节点 c 的右子节点 d 多加一个黑色，...，我们给节点 d 的右子节点 c 多加一个黑色，这个时候节点 c 就成了 “红 - 黑” 或者 “黑 - 黑”； 这个时候，关注节点变成了节点 c，第二步的调整操作就会针对关注节点来做。
红黑树的介绍 红黑树(Red-Black Tree，简称R-B Tree)，它一种特殊的二叉查找树。...红黑树是特殊的二叉查找树，意味着它满足二叉查找树的特征：任意一个节点所包含的键值，大于等于左孩子的键值，小于等于右孩子的键值。 除了具备该特性之外，红黑树还包括许多额外的信息。...红黑树的每个节点上都有存储位表示节点的颜色，颜色是红(Red)或黑(Black)。 红黑树的特性: (1) 每个节点或者是黑色，或者是红色。 (2) 根节点是黑色。 (3) 每个叶子节点是黑色。...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： AVL树的介绍 https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3577479.html AVL树是高度平衡的而二叉树。
什么是红黑树 红黑树依然是一棵二分搜索树，《算法导论》中的红黑树定义如下： 每个节点或者是红色的，或者是黑色的 根节点是黑色的 每一个叶子节点（最后的空节点）是黑色的 如果一个节点是红色的，那么他的孩子节点都是黑色的...如下图所示： 红黑树与2-3树的等价性 我们在这里定义所有的红色节点都是向左倾斜的，红色节点代表与父亲节点相融合，由于我们可以通过2-3树画出一个棵红黑树： 由此可知，红黑树是保持“...红黑树和AVL树：由于红黑树的最大高度是2logn,所以在查找时，相比于AVL树会慢一些，而红黑树的添加和删除元素比AVL树更快一些，如果只是用于查询，AVL树的性能要更高一些。 ...由于我们在本文是定义的所有红色节点都是向左倾斜的，当我们新添加的红色节点在根节点的右侧时，我们需要先进行左旋转擦欧总，然后再进行染色操作，在我们左旋转的过程中并不保持红黑树的性质，如下图： 左旋转的代码实现...，就分析到这里了，下面让我们来用代码实现一个红黑树和红黑树的添加操作： public class RBTree, V> { private static
在JDK8之前其实就已经有红黑树的应用，比如TreeMap的底层就是用了红黑树的数据结构。本文主要是为了讲解JDK8中HashMap底层数据结构的铺垫。...一、二叉查找树BST 红黑树的本质就是一颗二叉查找树，二叉查找树的特点如下： （1）左节点的值都小于或等于其父类（父类或根节点）的值。...二、红黑树RBTree 红黑树其实是基于二叉查找树的一颗平衡二叉查找树，具有以下特点： （1）结点是红色或黑色的，在hashMap实现中用boolean的true和false表示红色或黑色。...再经过变色后，形成最终的红黑树： ? 三、总结 个人觉得红黑树是一个挺不错的思想，红黑树在BST的基础上还引入了颜色的特点，通过变色和旋转来保持红黑树的特点，保证树的平衡。...红黑树的前身其实是234树，有兴趣的小伙伴可以了解下234树，234树和红黑树的操作完全是等价的。之所以在java中使用红黑树的数据结构是因为如果直接使用234树实现会非常繁琐。
但它是如何保证一棵n个结点的红黑树的高度始终保持在logn的呢？这就引出了红黑树的5个性质： 每个结点要么是红的要么是黑的。 根结点是黑的。...正是红黑树的这5条性质，使一棵n个结点的红黑树始终保持了logn的高度（红黑树的高度至多为2log(n+1)证明略），从而也就解释了上面所说的“红黑树的查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(log n)...对于树的旋转，能保持不变的只有原树的搜索性质，而原树的红黑性质则不能保持，在红黑树的数据插入和删除后可利用旋转和颜色重涂来恢复树的红黑性质。...三、红黑树的插入 将一个节点插入到红黑树中，需要执行哪些步骤呢？首先，将红黑树当作一颗二叉查找树，将节点插入；然后，将节点着色为红色；最后，通过旋转和重新着色等方法来修正该树，使之重新成为一颗红黑树。...那接下来，想办法使之"满足特性(4)"，就可以将树重新构造成红黑树了。 首先来看下伪代码描述： ?
历史上AVL树流行的另一变种是红黑树(red black tree)。...这种情形只有X和P是红的，G是黑的，因为否则就会在插入前有两个相连的红色节点，违反了红黑树的法则。采用伸展树的术语，X、P和G可以形成一个一字形链或之字形链(两个方向中的任一个方向)。...在两种情形下，子树的新根被涂成黑色，因此，即使原来的曾祖是红的，我们也排除了两个相邻红节点的可能性。同样中要的是，这些旋转的结果是通向A、B和C诸路径上的黑节点数保持不变。到现在为止一切顺利。...2、自顶向下红黑树上滤的实现需要用一个栈或用一些父指针保存路径。我们看到，如果我们使用一个自顶向下的过程，实际上是对红黑树应用从顶向下保证S不会是红的过程，则伸展树会更有效。这个过程在概念上是容易的。...注意，对于红黑树带有一个儿子的节点的情形，我们不想使用这种方法进行，因为这可能在树的中部连接两个红色节点，为红黑条件的实现增加苦难。
手写红黑树（C++实现）在计算机科学中，红黑树（Red-Black tree）是一种自平衡的二叉搜索树，它是在B树的基础上添加了颜色标记，用以保证其在插入和删除等操作后能够保持平衡。...本文将带你一步步实现红黑树的基本功能，包括插入、删除和搜索等操作。我们使用C++语言来实现红黑树的数据结构和算法。...然后，根据红黑树的性质对树进行修复，以保持红黑树的平衡。 在删除操作中，我们需要处理以下情况：当删除节点是红色节点时，直接删除，不会影响红黑树的平衡。...当删除节点是黑色节点时，需要进行额外的处理才能保持红黑树的平衡。 删除操作的伪代码如下：pythonCopy codedef delete(self, data): node = self...._remove_fixup(node.parent) # 修复红黑树 删除修复操作的伪代码如下：pythonCopy codedef _remove_fixup(self, node): while
那么问题来了，如何在删除和插入数据的时候保证以上性质呢，红黑树的策略就是改变颜色和旋转，改变颜色很好理解，那么旋转是什么呢？...（1）把父结点变为黑色 （2）把祖父结点变为红色 （爷爷） （3）以祖父结点旋转（爷爷） 插入数据示例 假设有如下的红黑树，符合红黑树的特征 ?...现在插入数据6，颜色假设为红色，这样就不符合红黑树的特征，所以就要对其进行变换 ?...变为黑色，祖父结点15变为红色，那么再对祖父结点15进行右旋操作，同样当前结点变为祖父结点15，至此现在的红黑树已经符合特征，变换完成 可以看出变换完的红黑树结构依然稳定，所以红黑树就解决了插入和删除的问题...红黑树的应用 JDK HashMap JDK TreeMap JDK TreeSet Windows文件搜索
前言 ---- 红黑树顾名思义数中的节点只能是黑色或红色，是自平衡二叉树 实现思路 红黑树的规则 节点只能是红色或黑色 根节点是黑色 叶子节点都是黑色的NIL空节点 每个红色节点的两个子节点都是黑色（每个叶子节点到根节点的路径不能有两个连续的红色节点...父节点是红色，叔节点是红色，祖节点是黑色 父节点是红色，叔节点是黑色，祖节点是黑色，插入节点是左子节点 父节点是红色，叔节点是黑色，祖节点是黑色，插入节点是右子节点 变换规则 对应以上五种情况 新节点位于树的根上
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