紅黑樹的實現

學了一下演算法導論上的紅黑樹，這個資料結構基於二叉搜尋樹，二叉搜尋樹有乙個缺點：如果資料以遞增的順序插入，得到的樹深度就是n，進行操作就很不方便。紅黑樹就是在此基礎上完善，自己可以自平衡，使兩邊始終保持接近，這樣時間複雜度就降到o（lgn）。這個資料結構的確很難，插入和刪除這兩種操作非常複雜，自己按照書上給的偽**實現了一下，思路是基本理清了，這種太複雜的資料結構想完全記住是不太現實的，能夠掌握要點，下次看的時候可以馬上回憶起來就可以了。

標頭檔案：

#ifndef _red_black_tree_
#define _red_black_tree_
#define red 82
#define black 66
typedef struct rbtreenode
node,*rbtree;
typedef struct rbroot
rbroot;
rbroot *createtree();
void inserttree(rbroot *tree, int key);
void deletenode(rbroot *tree, node *z);
void printtree(rbroot *tree);
#endif

函式宣告檔案：

#include#include#include"rbtree.h"
static void leftrotate(rbroot *tree, node *x);
static void rightrotate(rbroot *tree, node *y);
static void rbinsertfixup(rbroot *tree, node *z);
static void printnode(node *node,int key, int direction);
static void insertnode(rbroot *tree, node *z);
static void rbtransplant(rbroot *tree, node *u, node *v);
static void rbdeletefixup(rbroot *tree, node *x);
rbroot *createtree()
static void leftrotate(rbroot *tree, node *x)
static void rightrotate(rbroot *tree, node *y)
static void rbinsertfixup(rbroot *tree, node *z)
else if (z == z->pre->right)//叔為黑且自己為右子樹就進行一次左旋轉換為第三種情況(叔不存在也是黑)
else//將父親和爺爺的顏色交換並對爺爺進行一次右旋，這樣轉換為第一種情況
}else//父親為右子樹的情況只要把上面的情況中所以right和left互換就行
else if (z == z->pre->left)
else
}}	tree->root->color = black;//將根結點設為黑色
}static void insertnode(rbroot *tree, node *z)
z->pre = y;
if (y == null)
tree->root = z;
else if (z->key < y->key)
y->left = z;
else
y->right = z;
z->left = null;
z->right = null;
z->color = red;
rbinsertfixup(tree, z);
}static void printnode(node *node,int key, int direction)
}void printtree(rbroot *tree)
void inserttree(rbroot *tree, int key)
void rbtransplant(rbroot *tree, node *u, node *v)//用v來取代u
void rbdeletefixup(rbroot *tree, node *x)
else
else if (w->right->color == black)//情況3：兄弟的左孩子紅右孩子黑，右旋一次轉換為情況4
else//情況4：兄弟的孩子都是紅色，此時坐旋使原x的路徑增加乙個黑色，這種情況出現說明完成紅黑平衡
}}		else
else
else if (w->left->color == black)//情況3：兄弟的左孩子紅右孩子黑，右旋一次轉換為情況4
else//情況4：兄弟的孩子都是紅色，此時坐旋使原x的路徑增加乙個黑色，這種情況出現說明完成紅黑平衡
}}	}
x->color = black;
}void deletenode(rbroot *tree,node *z)
else if (z->right == null)
else
rbtransplant(tree, z, y);
y->left = z->left;
y->left->pre = y;
y->color = z->color;
}	if (origin_color == black)
rbdeletefixup(tree, x);
}

實現檔案：

#include#include#include"rbtree.h"
int main()
;	rbroot* tree = createtree();
for (int i = 0; i < sizeof(test)/sizeof(int); i++)
inserttree(tree, test[i]);
printtree(tree);
deletenode(tree,tree->root);
printtree(tree);
return 0;
}

紅黑樹的實現

紅黑樹下紅黑樹的實現

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紅黑樹下 紅黑樹的實現

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