红黑树的介绍

最新推荐文章于 2025-06-12 16:42:32 发布
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#红黑树 #数据结构 #二叉树

本文介绍了二叉查找树的基本概念及特点，并在此基础上深入探讨了红黑树作为一种自平衡二叉查找树的工作原理。红黑树确保了树的高度相对较低，从而优化了查找效率。文章还解释了红黑树的变色、左旋转和右旋转等操作。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

一、二叉查找树（Binary search tree）

红黑树是对二叉查找树的优化，所以先了解二叉查找树。

  • 左子树的值小于等于父节点的值
  • 右子树的值大于等于父节点的值

下图是例子

在这里插入图片描述

二、红黑树（Red and Black Tree）

既然红黑树一对二叉查找树的优化，它有二叉查找树的特点
红黑树特点

  • 根节点是黑色
  • 节点要么是红色要么是黑色
  • 某节点到其叶子节点，中间经历的黑色节点数相同
  • 红色节点的两个子节点为黑色
  • 叶子节点为NIL，并且是黑色

红黑树的三个操作：

  • 变色
    黑变红，红变黑
  • 左旋转
    在这里插入图片描述
    将X放在左孩子位子，y成为根节点
    在这里插入图片描述
  • 右旋转
    在这里插入图片描述
    x变为右孩子，Z变为根节点
    在这里插入图片描述

下面看一个红黑树
在这里插入图片描述
我们插入39，通过二叉查找树，应该插在46的左节点处。插入的颜色为红色。（为了更少的触碰上面写的5条规则）

红黑树精通指南：面试、实战与源码分析
张彦峰的博客
05-12 177万+
本文深入探讨了红黑树的基本原理、实现方法及其在实际应用中的重要性。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，通过一系列颜色标记和旋转操作保证了查找、插入和删除操作的时间复杂度始终保持在 O(log n) 级别。文章首先介绍了红黑树的关键性质和与 AVL 树的区别，分析了红黑树在数据库索引、内存管理等领域的应用。接着，详细讲解了红黑树的插入和删除操作，以及如何通过旋转和颜色调整保持树的平衡。最后，文章通过源码分析展示了红黑树在 Java 和 Linux 内核中的实现，帮助读者更好地理解这一数据结构的实际应用和开发过程。
数组，链表，红黑树介绍以及性能对比实验
qq_51118755的博客
06-25 688
以前学了数组，链表，红黑树的相关知识，今天用Java对它们三者在插入，删除，查找等方面做一个性能对比测试，今天分享给大家😊。
如何避免面试现场被虐？
优快云资讯
10-25 4697
2018 AI 开发者大会是一场由中美人工智能技术高手联袂打造的 AI 技术与产业的年度盛会！这里有 15+ 硅谷实力讲师团、80+AI 领军企业技术核心人物、100+ ...
红黑树的详细介绍一
qianligaoshan的专栏
05-04 1821
红黑树的性质     红黑树是一棵二叉搜索树，它在每个节点上增加了一个存储位来表示结点的颜色，可以是RED或者是BLACK，红黑树确保没有一条路径会比其它路径长2倍，因而是近似平衡的。     树中的每个结点包含5个属性：color、key、left、right、parent，如果一个结点没有子结点或者是父结点，则该结点相应指针属性的值为NIL。可以把NIL视为指向二叉搜索树 的也结点的指针
树之《红黑树》的介绍
最新发布
weixin_50055999的博客
06-12 1206
根据树的结构分类：红黑树是一种自平衡的二叉搜索树（BST)。红黑树是一种弱平衡的二叉树，其不需要像AVL树那样满足左右子树高度差不超过1，红黑树树的高度最多是2倍的对数级别，所以红黑树的插入和删除操作方面更具有灵活性，但是有一些方面性能还是不如AVL树的。可以通过旋转和变色来维持红黑树自身的特质。
红黑树
soar的博客
01-18 289
R-B Tree，全称是Red-Black Tree，又称为“红黑树”，它一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个节点上都有存储位表示节点的颜色，可以是红(Red)或黑(Black)。红黑树的特性:（1）每个节点或者是黑色，或者是红色。（2）根节点是黑色。（3）每个叶子节点（NIL）是黑色。 [注意：这里叶子节点，是指为空(NIL或NULL)的叶子节点！]（4）如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑
红黑树介绍
z_ssyy的博客
02-19 619
红黑树是一种含有红黑结点并能自平衡的二叉搜索树。为了保证平衡，红黑树必须满足以下性质：每个结点是要么是红色或黑色根结点必须是黑色叶结点（外部结点、空结点）是黑色红色结点不能连续（也就是，红色结点的孩子和父亲都是黑色）对于每个结点，从该点至 nil（树尾端，Java 中为 null 的结点）的任何路径都包含所相同个数的黑色结点。
红黑树的介绍（一）
weixin_43810802的博客
06-29 485
red black tree为什么要有红黑树？什么是红黑树？ 为什么要有红黑树？ BST（binary search tree）查询的时间复杂度是log⁡n\log nlogn。 但是，当它退化成链表的时候： 查询时间复杂度就变成了O(n)O(n)O(n)。 这是很糟糕的情况，虽然它还是符合二叉树的定义（左小右大）。 所以，我们要限制一些规则，来让树保持平衡（尽可能的），以此保证查询效率为log⁡n\log nlogn。 红黑树就是这么一棵尽可能保持平衡的二叉搜索树。 什么是红黑树？ 红黑树要满足四个性质
Map集合、散列表、红黑树介绍
m0_67698950的博客
05-27 395
前言 原本我是打算继续将Collection下的Set集合的，结果看了源码发现：Set集合实际上就是HashMap来构建的！ 所以，就先介绍Map集合、散列表和红黑树吧！ 看这篇文章之前最好是有点数据结构的基础： 当然了，如果讲得有错的地方还请大家多多包涵并不吝在评论去指正～ 一、Map介绍 1.1为什么需要Map 前面我们学习的Collection叫做集合，它可以快速查找现有的元素。 而Map在《Core Java》中称之为-->映射.. 映射的模型图是这样的： 那.
Java中的Map集合、散列表、红黑树介绍
09-25 521
​前言 本文源码采用jdk1.8 上面两篇介绍了Collection下的list，不接着介绍Collection下的set，因为Set集合实际上就是HashMap来构建的！前面讲解了： 湿兄红着眼熬夜肝了篇集合ArrayList（附源码分析） 湿兄这一篇LinkedList也是红着眼（附源码分析） Java集合是Java提供的工具包，包含了常用的数据结构：集合、链表、队列、栈、数组、映射等。Java集合工具包位置是java.util.*，Java集合主要可以划分为4个部分：List列表、Set集合、
红黑树介绍，为什么引入红黑树
09-09
红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它在插入和删除操作后能够保持相对平衡，从而提供了快速的查找、插入和删除操作。 引入红黑树的主要原因是解决普通二叉搜索树在频繁插入和删除操作时可能出现的性能问题。普通二叉...
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红黑树简介 红黑树是一种自平衡的二叉查找树，是一种高效的查找树。它是由 Rudolf Bayer 于1972年发明，在当时被称为对称二叉 B 树(symmetric binary B-trees)。后来，在1978年被 Leo J. Guibas 和 Robert Sedgewick 修改为如今的红黑树。红黑树具有良好的效率，它可在 O(logN) 时间内完成查找、增加、删除等操作。因此，红黑树在业界应用很广泛，比如 Java 中的 TreeMap，JDK 1.8 中的 HashMap、C++ STL 中的
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weixin_45807622的博客
07-25 297
红黑树的定义与性质 定义：红黑树是一种含有红黑结点并能自平衡的二叉查找树。他满足下面5个性质 性质一：每个结点要么是黑色，要么是红色的。 性质二：根节点是黑色 性质三：每个叶子节点（NIL）是黑色的。 性质四：每个红色结点的两个子节点一定都是黑色。 性质五：任意结点到每个叶子结点的路径都包含数量相同的黑结点。 注：二叉查找树：左节点小于父节点，右节点大于父节点。 红黑树的平衡性 ...
红黑树的描述与解析
蜗牛_在努力的博客
07-22 435
今天我们来了解一下红黑树的结构特性与优势对比，在这之前我们首先应该知道二叉查找树和AVL树： 二叉查找树： 1.左子树上所有结点的值均小于或等于它的根结点的值。 2.右子树上所有结点的值均大于或等于它的根结点的值。 3.左、右子树也分别为二叉排序树，如下图： 这就是一棵简单的二叉查找树，从上面的图中可以看出他也是一棵简单的排序二叉树，但这种情况会产生一种最坏的情况当重新组合这些数让他们上来就按照一定顺序进行排序再插入，这样就破坏了他的平衡，成了一个所谓的“单一”生物，如图： 此时我们便加入了平衡二叉树(
红黑树（red_black_tree）详细介绍
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06-03 409
红黑树（red_black_tree）详细介绍前言RBTree的应用时间复杂度logN左旋和右旋插入操作删除操作代码部分实现 前言 日常啰嗦几句。先上红黑树特性： （1）每个节点或者是黑色，或者是红色。 （2）根节点是黑色。 （3）每个叶子节点（NIL）是黑色。 [注意：这里叶子节点，是指为空(NIL或NULL)的叶子节点！] （4）如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的。 （5）从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。 RBTree的应用 时间复杂度logN 证明方式还蛮有趣
关于红黑树插入过程的正确描述
frcoder的博客
08-07 1352
前言 鉴于网上其它教程中对于红黑树的插入操作的叙述并不十分清楚准确全面，所以本文主要是对插入过程进行介绍。参见第3节。 本文对于红黑树的定义、概念、性质、以及操作过程的图形化表述等内容的叙述较为简略，请参考官方定义或其他教程。 1. 红黑树的基础概念 R-B Tree，全称是Red-Black Tree，又称为“红黑树”，它一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个节点上都有存储位
红黑树简介及左旋、右旋、变色
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