当前位置： 首页 > wzjs >正文

网络规划与设计实训总结班级优化大师免费下载电脑版

wzjs 2025/7/23 3:37:41
网络规划与设计实训总结,班级优化大师免费下载电脑版,网站开发工具是什么,东莞虎门今日疫情最新情况目录 引入 概念 红黑的的实现 插入实现 找节点插入位置 新节点的父节点是黑色 新节点的父节点是红色 uncle节点是红色 uncle不存在或是黑色 插入代码汇总 对树进行检查 引入 为了解决普通二叉搜索树的极端情况——退化为单支树，采用了平衡二叉搜索树&…

目录

引入

概念

红黑的的实现

插入实现

找节点插入位置

新节点的父节点是黑色

新节点的父节点是红色

uncle节点是红色

uncle不存在或是黑色

插入代码汇总

对树进行检查

引入

为了解决普通二叉搜索树的极端情况——退化为单支树，采用了平衡二叉搜索树，其中包含AVL树和红黑树，关于AVL树的剖析已经有详细介绍，本篇将会对红黑树进行深度剖析。

二叉搜索树-CSDN博客文章浏览阅读1k次，点赞29次，收藏16次。关于搜索二叉树的结构及原理的分析，对搜索二叉树的算法进行剖析，实现搜索二叉树的结构及功能，对部分函数使用递归的方法实现 https://blog.csdn.net/2401_87944878/article/details/146377883

概念

红黑树根据其名称可以得知：其节点是有颜色的，包含两种节点：红节点和黑节点。红黑树与AVL树异曲同工之妙，红黑树舍弃了AVL树的严格条件（每个节点的平衡因子绝对是不大于1），而使用节点的颜色取而代之。

AVL树剖析-CSDN博客文章浏览阅读975次，点赞34次，收藏28次。AVL树是二叉平衡搜索树的重要一部分，本文对AVL树的插入的实现进行深度剖析，帮助读者更好的理解和掌握AVL树的底层逻辑。 https://blog.csdn.net/2401_87944878/article/details/146506996

 红黑树保证不会出现普通二叉搜索树极端情况的方法是：让红黑树的最长路径不超过最短路径的二倍，实现近似平衡。而完成这一要求，就需要了解红黑树的插入规则。

红黑树条件：1）每一个节点颜色不是红色就是黑色；

2）根节点必须是黑色；

3）如果一个节点是红色，则其左右节点必须是黑色；

4）对于每一个节点，从该节点到其所有后代叶节点的路径上都包含相同数量的黑节点。

思考：为什么红黑树的条件可以保证红黑树的最长路径不超过最短路径的二倍？？？

根据红黑树规则的第四条：全是黑节点的路径是最短路径。

根据红黑树规则的第三条：任何路径上不会出现连续的红节点，所以最长路径是一红一黑连续的路径。

根据以上两个规则就完美实现了，红黑树最长路径不超过最短路径的两倍。

红黑树没有AVL树平衡，这也意味着每一次插入红黑树调整的次数更少效率更高。但是其没有AVL树平衡，也说明其深度可能更深（实际上也不会太深），搜索效率不如AVL树。

与AVL树严格控制平衡所付出的代价相比，红黑树深度的增加微乎其微。

AVL树剖析-CSDN博客文章浏览阅读975次，点赞34次，收藏28次。AVL树是二叉平衡搜索树的重要一部分，本文对AVL树的插入的实现进行深度剖析，帮助读者更好的理解和掌握AVL树的底层逻辑。 https://blog.csdn.net/2401_87944878/article/details/146506996

红黑的的实现

红黑树的节点存储内容：左右子树，父节点，颜色，数据。

enum Col
{RED,BLACK
};template<class K,class  V>
struct RBTreeNode
{//默认构造函数RBTreeNode(const pair<K, V>& kv):_kv(kv),_left(nullptr),_right(nullptr),_parent(nullptr),_col(RED){ }pair<K, V> _kv;RBTreeNode<K, V>* _left;RBTreeNode<K, V>* _right;RBTreeNode<K, V>* _parent;Col _col;
};template<class K,class V>
class RBTree
{typedef RBTreeNode<K, V> Node;private:Node* _root=nullptr;
};

插入实现

红黑树的插入分两大类：1）根节点为空，插入黑色节点代替根节点；2）根节点不为空，创建红色节点，插入....

与AVL树插入显示也有三个步骤：1）找节点插入位置；2）判断是否需要调整；3）进行调整。

注意：在每次插入后，为防止根节点的颜色改变，需要将跟节点至为黑色。

找节点插入位置

找节点的方法与普通二叉树一样，在此不过多赘述了。

bool Insert(const pair<K, V> kv)
{Node* newnode = new Node(kv);if (_root == nullptr){_root = newnode;   //根节点为空，直接进行赋值_root->_col = BLACK;return true;}//根节点不为空，找节点插入位置Node* pcur = _root;Node* parent = nullptr;while (pcur){parent = pcur;if (pcur->_kv.first > kv.first){pcur = pcur->_left;}else if (pcur->_kv.first < kv.first){pcur = pcur->_right;}else{return false;   //相等不需要插入}}//找到节点的位置//进行插入if (parent->_kv.first > kv.first){parent->_left = newnode;}else{parent->_right = newnode;}newnode->_parent = parent;//检查节点是否满足要求//....}

新节点的父节点是黑色

新节点的父节点是黑色，插入成功，该节点满足条件，直接返回。

//检查节点是否满足要求
//....
//父节点是黑色，满足条件
if (parent->_col == BLACK)
{_root->_col = BLACK;return true;
}
else    //父节点是红色，此时出现连续的红色，需要进行调整
{}

新节点的父节点是红色

新节点是红色则会出现有两种情况，根据uncle(newnode->parent->parent->child：新节点的爷爷节点的另一个子节点)节点进行区分。

1）uncle节点存在且为红色；

2）uncle节点不存在或uncle节点存在且为黑色。

如果新节点的父节点是红色，此时就出现了连续的红色节点，此时需要对红黑树进行调整。

此处处理颜色的关键是：让节点变色或将来连续的红节点分开。

uncle节点是红色

此处统一以cur，parent在左数为例。

对与uncle存在且是红色的处理方法比较简单：将uncle和parent的颜色换成黑色，将grandparent颜色换成红色即可。既保证了cur节点的父节点不在是红色，还让grandparent所在的支树中黑色节点的个数不变。

注意：此处的grandparent如果有父节点，还需要对父节点进行判断，父节点是不是红色。

else    //父节点是红色，此时出现连续的红色，需要进行调整
{pcur = newnode;while (parent && parent->_col == RED){Node* grandparent = parent->_parent;if (parent == grandparent->_left)  //分类确定uncle节点{Node* uncle = grandparent->_right;if (uncle && uncle->_col == RED){//对节点进行变色uncle->_col = parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;pcur = grandparent;   //继续向上调整parent = pcur->_parent;}else   //uncle节点是空或uncle节点是黑色{ }}else  //parent=grandparent->_right{}}
}

uncle不存在或是黑色

当uncle节点不存在，或是黑色；仅仅变色已经解决不了问题了，此处与AVL树相似，也需要先进行旋转再变色。

关于旋转的具体细节可以看看《AVL树剖析》，此处就直接使用了。

通过旋转使得树的高度降低，跟趋近于平衡，通过变色让树重新成为红黑树。

当然旋转的情况和AVL树相同，也有四种情况：左旋，右旋，左右双旋，右左双旋。此处不再赘述，可移值《AVL树剖析》。

else   //uncle节点是空或uncle节点是黑色
{ //判断旋转方式//上述if条件中已经确定了parent==grandparent->_leftif (pcur == parent->_left){//以grandparent为中心，进行右旋RotateR(grandparent);//进行变色parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;_root->_col = BLACK;//此处parent是当前子树的根且是黑色，不用继续向上调整了return true;}else   //cur==parent->_right{//需要进行双旋RotateL(parent);RotateR(grandparent);//调色pcur->_col = BLACK;grandparent->_col = parent->_col = RED;_root->_col = BLACK;return true;}
}

插入代码汇总

bool Insert(const pair<K, V> kv)
{Node* newnode = new Node(kv);if (_root == nullptr){_root = newnode;   //根节点为空，直接进行赋值_root->_col = BLACK;return true;}//根节点不为空，找节点插入位置Node* pcur = _root;Node* parent = nullptr;while (pcur){parent = pcur;if (pcur->_kv.first > kv.first){pcur = pcur->_left;}else if (pcur->_kv.first < kv.first){pcur = pcur->_right;}else{return false;   //相等不需要插入}}//找到节点的位置//进行插入if (parent->_kv.first > kv.first){parent->_left = newnode;}else{parent->_right = newnode;}newnode->_parent = parent;//检查节点是否满足要求//....//父节点是黑色，满足条件if (parent->_col == BLACK){_root->_col = BLACK;return true;}else    //父节点是红色，此时出现连续的红色，需要进行调整{pcur = newnode;while (parent && parent->_col == RED){Node* grandparent = parent->_parent;if (parent == grandparent->_left)  //分类确定uncle节点{Node* uncle = grandparent->_right;if (uncle && uncle->_col == RED){//对节点进行变色uncle->_col = parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;pcur = grandparent;   //继续向上调整parent = pcur->_parent;}else   //uncle节点是空或uncle节点是黑色{ //判断旋转方式//上述if条件中已经确定了parent==grandparent->_leftif (pcur == parent->_left){//以grandparent为中心，进行右旋RotateR(grandparent);//进行变色parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;_root->_col = BLACK;//此处parent是当前子树的根且是黑色，不用继续向上调整了return true;}else   //cur==parent->_right{//需要进行双旋RotateL(parent);RotateR(grandparent);//调色pcur->_col = BLACK;grandparent->_col = parent->_col = RED;_root->_col = BLACK;return true;}}}else  //parent=grandparent->rigth{Node* uncle = grandparent->_left;if (uncle && uncle->_col == RED){//对节点进行变色uncle->_col = parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;pcur = grandparent;   //继续向上调整parent = pcur->_parent;}else   //uncle节点是空或uncle节点是黑色{//判断旋转方式//上述if条件中已经确定了parent==grandparent->_rightif (pcur == parent->_right){//以grandparent为中心，进行右旋RotateL(grandparent);//进行变色parent->_col = BLACK;grandparent->_col = RED;//此处parent是当前子树的根且是黑色，不用继续向上调整了_root->_col = BLACK;return true;}else   //cur==parent->_left{//需要进行双旋RotateR(parent);RotateL(grandparent);//调色pcur->_col = BLACK;grandparent->_col = parent->_col = RED;_root->_col = BLACK;return true;}}}}}_root->_col = BLACK;return true;
}

对树进行检查

关于红黑树的检查主要检查：1）红节点是否连续；2）每条支路的黑节点个数是否相同。

1）如果一个节点是红节点，通过检查其父节点的颜色来确定是否有连续的红节点。

2）每条路的节点个数的检查：通过先遍历一条支路，统计黑色节点个数，再与其他支路比较。

	bool Isbance(){int num = 0;  //记录根到叶子节点有多少个黑节点Node* pcur = _root;while (pcur){if (pcur->_col == BLACK){++num;}pcur = pcur->_left;}return Isbance(_root,num,0);   //num是每条支路黑节点个数的参照}private:bool Isbance(Node* root,int num,int each)   //each记录当前之路黑节点个数{if (root == nullptr){if (each == num)  //每条路的黑色节点数相同return true;cout << "黑色节点个数不对" << endl;return false;}if (root->_col == BLACK){each++;}else{if (root->_parent->_col == RED)  //看父节点是不是红色{return false;cout << root->_kv.first << " 红节点连续" << endl;}}return Isbance(root->_left,num,each) && Isbance(root->_right,num,each);}
http://www.dtcms.com/wzjs/57593.html

相关文章：

  • 怎么做有优惠券的网站青岛运营网络推广业务
  • 在与客户谈网页广告时如何让客户相信网站流量邯郸网站seo
  • 部分网站为什么网页打不开的原因及解决方法常州网站建设优化
  • 网站推广及建设ppt刷网站软件
  • 做资源网站有哪些苏州seo排名优化课程
  • 网站建站平台开发服务服务采购公告淘客推广怎么做
  • 网站页面做海报用什么软件百度软件中心下载安装
  • wordpress多站版沧州网站建设推广
  • 山东建筑信息平台深圳搜索引擎优化推广便宜
  • 烟台网站制作维护郑州官网网站优化公司
  • 网站开发 工期安排网络推广是什么职位
  • 广告机自建站模板如何开网站详细步骤
  • google做网站框架湘潭网站seo
  • 互联网金融网站建设怎么做自己的网页
  • 江苏网站建设费用二十四个关键词
  • 普法网站建设方案2021年关键词排名
  • 网站建设框架编写目的友情链接英语
  • 案例较少如何做设计公司网站网上商城建设
  • 上海做网站的小公司有哪些被忽悠去做网销了
  • 重庆綦江网站制作公司推荐免费b站推广
  • 监控网站开发湖南长沙seo
  • 网站制作知名公司传智播客培训机构官网
  • 如果盗用网站模板杭州优化商务服务公司
  • 中山网站设计公司英雄联盟更新公告最新
  • 做网站用什么团建广州网络seo优化
  • 北京b2c网站建设百度信息流广告
  • 海南免费做网站搜索引擎优化策略不包括
  • 如皋网站制作营销推广的工具有哪些
  • 网站开发中常用的技术和工具长沙网站推广公司排名
  • 襄垣城乡建设管理局的网站营业推广经典案例