什么是红黑树

红黑树(Red Black Tree) 是一种自平衡二叉查找树,是在计算机科学中用到的一种数据结构,典型的用途是实现关联数组。

红黑树是在1972年由Rudolf Bayer发明的,当时被称为平衡二叉B树(symmetric binary B-trees)。后来,在1978年被 Leo J. Guibas 和 Robert Sedgewick 修改为如今的“红黑树”。

树的旋转

当我们在对红黑树进行插入和删除等操作时,对树做了修改,那么可能会违背红黑树的性质。

为了保持红黑树的性质,我们可以对相关结点做一系列的调整,通过对树进行旋转(例如左旋和右旋操作),即修改树中某些结点的颜色及指针结构,以达到对红黑树进行插入、删除结点等操作时,红黑树依然能保持它特有的性质(五点性质)。

红黑树的原理是通过进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉查找树的平衡,从而实现关联数组,存储有序的数据。它是一种自平衡二叉查找树,是在计算机科学中用到的一种数据结构,其典型的用途就是实现关联数组。

红黑树是一种特定类型的二叉树,它是在计算机科学中用来组织数据比如数字的块的一种结构。若一棵二叉查找树是红黑树,则它的任一子树必为红黑树。

而由于每一颗红黑树都是一颗二叉排序树,因此,在对红黑树进行查找时,可以采用运用于普通二叉排序树上的查找算法,在查找过程中不需要颜色信息。

行为特征

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、所有叶子都是黑色。(叶子是NUIL节点)

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。


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