【Java 数据结构 & 算法】宁可累死自己, 也要卷死别人 12 红黑树
【摘要】
【Java 数据结构 & 算法】⚠️宁可累死自己, 也要卷死别人 12⚠️ 红黑树
概述红黑树红黑树的实现Node 类添加元素左旋右旋
完整代码
概述
从今天开始, 小白我将带...
概述
从今天开始, 小白我将带大家开启 Java 数据结构 & 算法的新篇章.
红黑树
红黑树 (Red Black Tree) 是一种自平衡二叉查找树. 如图:
红黑树的特征:
- 研究红黑树的每个节点都是由颜色的, 非黑即红
- 根节点为黑色
- 每个叶子节点都是黑色的
- 如果一个子节点是红色的, 那么它的孩子节点都是黑色的
- 从任何一个节点到叶子节点, 经过的黑色节点是一样的
红黑树的实现
Node 类
// Node类
private class Node {
public E e;
public Node left;
public Node right;
public boolean color;
// Node构造
public Node(E e) {
this.e = e;
this.left = null;
this.right = null;
color = RED;
}
@Override
public String toString() {
return "It is node value is: " + e;
}
}
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添加元素
// 添加元素
public Node addElement(Node node, E e) {
if(node == null) {
size++;
return new Node(e);
}
// 判断元素大小
if(e.compareTo(node.e) < 0) {
// 左添加
node.left = addElement(node.left, e);
} else {
// 右添加
node.right = addElement(node.right, e);
}
// 左旋
if(isRed(node.right) && !isRed(node.left)) {
node = leftRotate(node);
}
// 右旋
if(isRed(node.left) && !isRed(node.left.left)) {
node = rightRotate(node);
}
// 颜色反转
if(isRed(node.right) && !isRed(node.left)) {
flipColors(node);
}
return node;
}
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左旋
左旋指的是, 以某个节点作为支撑点, 其右子节点变为旋转节点的父节点, 右子节点的左子节点的左字节点变为旋转节点的右子节点, 旋转节点的左子节点保持不变. 如图:
// node x
// / \ 左旋转 / \
// T1 x ==> node T3
// / \ / \
// T2 T3 T1 T2
private Node leftRotate(Node node) {
Node x = node.right;
// 左旋转
node.right = x.left;
x.left = node;
x.color = node.color;
node.color = RED;
return x;
}
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右旋
右旋与左旋相反.
代码实现:
// node x
// / \ 右旋转 / \
// x T2 ==> y node
// / \ / \
// y T1 T1 T2
private Node rightRotate(Node node) {
Node x = node.left;
// 右旋转
node.left = x.right;
x.right = node;
x.color = node.color;
node.color = RED;
return x;
}
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完整代码
public class RBT<E extends Comparable<E>> {
private static final boolean RED = true;
private static final boolean BLACK = true;
// Node类
private class Node {
public E e;
public Node left;
public Node right;
public boolean color;
// Node构造
public Node(E e) {
this.e = e;
this.left = null;
this.right = null;
color = RED;
}
@Override
public String toString() {
return "It is node value is: " + e;
}
}
public Node root;
private int size;
public int size() {
return size;
}
// 添加元素
public Node addElement(Node node, E e) {
if(node == null) {
size++;
return new Node(e);
}
// 判断元素大小
if(e.compareTo(node.e) < 0) {
// 左添加
node.left = addElement(node.left, e);
} else {
// 右添加
node.right = addElement(node.right, e);
}
// 左旋
if(isRed(node.right) && !isRed(node.left)) {
node = leftRotate(node);
}
// 右旋
if(isRed(node.left) && !isRed(node.left.left)) {
node = rightRotate(node);
}
// 颜色反转
if(isRed(node.right) && !isRed(node.left)) {
flipColors(node);
}
return node;
}
// node x
// / \ 左旋转 / \
// T1 x ==> node T3
// / \ / \
// T2 T3 T1 T2
private Node leftRotate(Node node) {
Node x = node.right;
// 左旋转
node.right = x.left;
x.left = node;
x.color = node.color;
node.color = RED;
return x;
}
// node x
// / \ 右旋转 / \
// x T2 ==> y node
// / \ / \
// y T1 T1 T2
private Node rightRotate(Node node) {
Node x = node.left;
// 右旋转
node.left = x.right;
x.right = node;
x.color = node.color;
node.color = RED;
return x;
}
// 颜色反转
private void flipColors(Node node) {
node.color = RED;
node.left.color = BLACK;
node.right.color = BLACK;
}
// 判断是否为红色
private boolean isRed(Node node) {
if(node==null) return BLACK;
return node.color;
}
}
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文章来源: iamarookie.blog.csdn.net，作者：我是小白呀，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：iamarookie.blog.csdn.net/article/details/121991999
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