红黑树面试题目---华为C++工程师

最新推荐文章于 2024-05-30 17:34:01 发布

N1314N

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分类专栏：面试题目文章标签：红黑树面试题目+华为C++工程师

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本文探讨了红黑树在STL中set的应用，详细解释了红黑树的数据结构定义及其性质，并分析了其时间复杂度。对比了红黑树与BST、AVL树及哈希表的优缺点，提供了在特定场景下选择数据结构的依据。此外，还讨论了如何扩展红黑树以统计小于某个节点的元素数量以及扩展数据结构的一般步骤。

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1.stl中的set底层用的什么数据结构？

 红黑树

2.红黑树的数据结构怎么定义？

[cpp] view plain copy 
1	enum Color  
2.	{  
3.	          RED = 0,  
4.	          BLACK = 1  
5.	};  
6.	  
7.	struct RBTreeNode  
8.	{  
9.	           struct RBTreeNode*left, *right, *parent;  
10.	           int   key;  
11.	           int data;  
12.	           Color color;  
13.	};

3.红黑树有哪些性质？

一般的，红黑树，满足以下性质，即只有满足以下全部性质的树，我们才称之为红黑树：
1）每个结点要么是红的，要么是黑的。
2）根结点是黑的。
3）每个叶结点（叶结点即指树尾端NIL指针或NULL结点）是黑的。
4）如果一个结点是红的，那么它的俩个儿子都是黑的。
5）对于任一结点而言，其到叶结点树尾端NIL指针的每一条路径都包含相同数目的黑结点。

4.红黑树的各种操作的时间复杂度是多少？

能保证在最坏情况下，基本的动态几何操作的时间均为O（lgn）

5.红黑树相比于BST和AVL树有什么优点？

   红黑树是牺牲了严格的高度平衡的优越条件为代价，它只要求部分地达到平衡要求，降低了对旋转的要求，从而提高了性能。
红黑树能够以O(log2 n)的时间复杂度进行搜索、插入、删除操作。此外，由于它的设计，任何不平衡都会在三次旋转之内解决。
当然，还有一些更好的，但实现起来更复杂的数据结构能够做到一步旋转之内达到平衡，但红黑树能够给我们一个比较“便宜”的解决方案。

    相比于BST，因为红黑树可以能确保树的最长路径不大于两倍的最短路径的长度，所以可以看出它的查找效果是有最低保证的。
在最坏的情况下