1.1.3 红黑树原理介绍与实现

红黑树是一种自平衡二叉查找树,由Rudolf Bayer发明,广泛应用于C++ STL、Java的TreeMap以及Linux等。其特点包括5条性质,保证了相对平衡,提供O(logn)的查找、插入和删除效率。文章介绍了红黑树的基本概念,并提供了C语言实现的链接。

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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

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