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红黑树

时间:2021-03-07 22:17:14      阅读:48      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

2、3树

一颗标准的二叉查找树中的节点为2-节点(含有一个键和两条链接)引入3-节点(含有两个键和三条链接)。2-节点和3-节点的每条链接都对应着其中保存的键所分割产生的一个区间。
2-3查找树定义:

  • 2-节点,含有一个键(及其对应值)和两条链接,左链接指向2-3树中的键都小于该节点,右链接指向的2-3树中的键都大于该节点。
  • 3-节点,含有两个键(及其对应值)和三条链接,左链接指向2-3树中的键都小于该节点,中链接指向的2-3树中的键都位于该节点的两个键之间,右链接指向的2-3树中的键都大于该节点。
    指向一颗空树的链接称为空链接。一颗完美平衡的2-3查找树中所有的空链接到根节点的距离都应该是相同的。
    在一颗大小为N的2-3树中,查找和插入操作访问的节点必然不超过lgN个

红黑二叉查找树

红黑树是对2-3树的一种实现,红黑树是用标准的二叉查找树和一些额外的信息(替换3-节点)来表示2-3树。
树中的链接分为两种类型:红链接将两个2-节点连接起来构成一个3-节点,黑链接则是2-3树中的普通链接。

红黑树的另一种定义:
含有红黑链接并满足下列条件的二叉查找树

  • 红链接均为左链接
  • 没有任何一个节点同时和两条红链接相连
  • 该树是完美黑色平衡的,即任意空链接到根节点的路径上的黑链接数量相同

方便起见,因为每个节点都只会有一条指向自己的链接(从它的父节点指向它),我们将链接的颜色保存在表示该节点的Node数据类型的Boolean变量color中。如果指向它的链接是红色的,那么该变量为true,黑色的则为false。约定空链接为黑色。

红黑树的性质:

  • 一颗大小为N的红黑树的高度不会超过2lgN
  • 一颗大小为N的红黑树中,根节点到任意节点的平均路径长度为~1.00lgN
  • 在一颗红黑树中,以下操作在最坏的情况下所需的时间是对数级别的:查找、插入、查找最大/小键、floor()、ceiling()、rank()、select()、删除最小/大键、删除和范围查询

红黑树

原文:https://www.cnblogs.com/z-dk/p/14496302.html

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