1.1.3 红黑树原理介绍与实现

一、红黑树介绍

1.1 什么是红黑树

红黑树是一种自平衡二叉查找树，是计算机科学领域中的一种数据结构，

典型的用途是实现关联数组，存储有序的数据。

它是在1972年由Rudolf Bayer发明的，别称"对称二叉B树"，

它现代的名字由 Leo J. Guibas 和 Robert Sedgewick 于1978年写的一篇论文中获得的。

它是复杂的，但它的操作有着良好的最坏情况运行时间，并且在实践中是高效的。

它可以在O(logn)时间内做查找，插入和删除，这里的n是树的结点个数。

　　

红黑树和平衡二叉树(AVL树)都是二叉查找树的变体，但红黑树的统计性能要好于AVL树。

因为，AVL树是严格维持平衡的，红黑树是黑平衡的。

维持平衡需要额外的操作，这就加大了数据结构的时间复杂度，

所以红黑树可以看作是二叉搜索树和AVL树的一个折中，维持平衡的同时也不需要花太多时间维护数据结构的性质。

 

红黑树在很多地方都有应用，例如：

C++的STL，map和set都是用红黑树实现的。

著名的linux进程调度Completely Fair Scheduler，用红黑树管理进程控制块。

epoll在内核中的实现，用红黑树管理事件块。

nginx用红黑树管理timer等。

Java的TreeMap实现。

 

1.2 红黑树简介

R-B Tree，全称是Red-Black Tree，又称为“红黑树”，是一种特殊的二叉查