红黑树简介

红黑树的简介：
红黑树是一种自平衡二叉查找树，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。
R-B Tree，全称是Red-Black Tree，又称为“红黑树”，是一种特殊的二叉查找树。红黑树的每个结点上都有存储位表示结点的颜色，可以是红(Red)或黑(Black)。
红黑树的特性:
1. 每个结点是黑色或者红色。
2. 根结点是黑色。
3. 每个叶子结点（NIL）是黑色。 [注意：这里叶子结点，是指为空(NIL或NULL)的叶子结点！]
4. 如果一个结点是红色的，则它的子结点必须是黑色的。
5. 每个结点到叶子结点NIL所经过的黑色结点的个数一样的。[确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍，所以红黑树是相对接近平衡的二叉树的！]

红黑树基本操作：
红黑树的基本操作是添加、删除。在对红黑树进行添加或删除之后，都会用到旋转方法。为什么呢？道理很简单，添加或删除红黑树中的结点之后，红黑树的结构就发生了变化，可能不满足红黑树的5条性质，也就不再是一颗红黑树了，而是一颗普通的树。而通过旋转和变色，可以使这颗树重新成为红黑树。简单点说，旋转和变色的目的是让树保持红黑树的特性：自平衡二叉树。
旋转包括两种：左旋 和 右旋。下面分别对它们进行介绍：
左旋：以某个结点作为支点(旋转结点)，其右子结点变为旋转结点的父结点，右子结点的左子结点变为旋转结点的右子结点，其左子结点保持不变。如图。
右旋：以某个结点作为支点(旋转结点)，其左子结点变为旋转结点的父结点，左子结点的右子结点变为旋转结点的左子结点，其右子结点保持不变。如图。
变色：结点的颜色由红变黑或由黑变红。