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RB
RB-tree性质理解
规则
- 每个节点的颜色非红即黑。
- 根节点的颜色必定为黑。
- 每个叶子节点是黑色的(指的是NIL节点)。
- 如果节点的颜色为红,其左右子节点的颜色必为黑。
- 任意节点到NULL(尾节点)的任意路径上包含的黑色节点数量必须一致。
根据以上规则,可以得出以下要求:
- 新增节点的颜色需要为红。
- 新增父节点的颜色需要为黑。
为了能达到以上的要求,需要对变化后的红黑树进行调整。调整的手段主要有两种:改变颜色、旋转。
新增节点一般步骤
第一步: 将红黑树当作一颗二叉查找树,将节点插入。
红黑树本身就是一颗二叉查找树,将节点插入后,该树仍然是一颗二叉查找树。
第二步:将插入的节点着色为”红色”。
为什么着色成红色,而不是黑色呢?为什么呢?根据规则5得出的要求。
第三步: 通过一系列的调整策略,使之重新成为一颗红黑树。
调整策略
改变颜色
应用场景:
当前节点的父节点是红色,且当前节点的祖父节点的另一个子节点(叔叔节点)也是红色。
解决办法:
(01) 将“父节点”设为黑色。
(02) 将“叔叔节点”设为黑色。
(03) 将“祖父节点”设为“红色”。
(04)将“祖父节点”设为“当前节点”(红色节点);即,之后继续对“当前节点”进行操作。
见图1。
旋转
什么是左旋?右旋? 见图2。
应用场景A:
当前节点的父节点是红色,叔叔节点是黑色,且当前节点是其父节点的右孩子
解决办法:
(01) 将“父节点”作为“新的当前节点”。
(02) 以“新的当前节点”为支点进行左旋。
见图3。
应用场景B:
当前节点的父节点是红色,叔叔节点是黑色,且当前节点是其父节点的左孩子
解决办法:
(01) 将“父节点”设为“黑色”。
(02) 将“祖父节点”设为“红色”。
(03) 以“祖父节点”为支点进行右旋。
见图4。
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