红黑树

2019-01-28  本文已影响0人  Coder_Sven
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对平衡树的改进.任意一个节点,他的左右子树的层次最多不超过一倍

应用

在jdk1.8之后为了处理大数据,将Hashtable,TreeSet,TreeMap都从以前的链表结构改成了现在的红黑树结构

插入节点

先按照二叉排序树的方式插入一个节点(红色)

1,插入的是根节点

  解决方式:直接将节点涂黑

2,插入的节点的父节点是黑色

    不违背任何性质,不用调整

3,插入的节点的父节点是红色

case 3.1:父节点是祖父节点的左孩子
    case 3.1.1:祖父节点的另一个子节点是红色
          操作:将当前节点的父节点和叔叔节点涂黑,祖父节点涂红,把当前节点指向祖父节点,从新的当前节点重新开始循环
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  case 3.1.2:祖父节点的另一个子节点是黑色
        case 3.1.2.1:当前节点是其父节点的右孩子
              操作:当前节点的父节点作为新的当前节点,以新当前节点为支点左旋
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      case 3.1.2.2:当前节点是其父节点的左孩子
            操作:父节点变为黑色,祖父节点变红色,再祖父节点为支点进行右旋
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   case 3.2:父节点是祖父节点的右孩子
           case 3.2.1:祖父节点的另一个子节点是红色
                 操作:将当前节点的父节点和叔叔节点涂黑,祖父节点   涂红,把当前节点指向祖父节点,从新的当前节点重新开始循环                                 
           case 3.2.2:祖父节点的另一个子节点是黑色
                  case 3.2.2.1:当前节点是其父节点的左孩子
                      操作:当前节点的父节点作为新的当前节点,以新当前节点为支点右旋
                  case 3.2.2.2:当前节点是其父节点的右孩子
                      操作:父节点变为黑色,祖父节点变红色,再祖父节点为支点进行左旋

删除节点

先进行二叉排序树的删除操作,然后以替换节点作为当前节点进行后面的平衡操作

1,当前节点是红色  
      操作:直接把当前节点染成黑色,结束
2,当前节点是黑色
    case a:被删除节点是父节点的左孩子
        case 2.1:当前节点是根节点
                操作:根节点置空
        case 2.2:当前节点X的兄弟节点是红色          
                操作:将父节点染成红色,兄弟节点染成黑色,对父节点进行左旋,重新设置X的兄弟节点
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        case 2.3:当前节点X的兄弟节点是黑色
              case 2.3.1:兄弟节点的两个孩子都是黑色
                    操作:将X的兄弟节点设为红色,设置X的父节点为新的X节点
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            case 2.3.2:兄弟的右孩子是黑色,左孩子是红色             
                  操作:将X兄弟节点的左孩子设为黑色,将X兄弟节点设为红色,将X的兄弟节点右旋,右旋后,重新设置X的兄弟节点
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          case 2.3.3:兄弟节点的右孩子是红色
                操作:把兄弟节点染成当前节点父节点颜色,把当前节点父节点染成黑色,兄弟节点右孩子染成黑色,再以当前节点的父节点为支点进行左旋,算法结算 
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  case b:被删除节点是父节点的右孩子  
        操作:把上面的左换成右即可

应用

HashTable

TreeSet

TressMap

参考项目地址

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