红黑树

一、简介

红黑树（Red Black Tree）是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，典型的用途是实现关联数组。

红黑树是一种特化的AVL树（平衡二叉树），都是在进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉树的平衡，从而获得较高的查找性能。

它虽然是复杂的，但它的最坏情况运行时间也是非常良好的，并且在实践中是高效的：它可以在O(log n)时间内做查找，插入和删除，这里的n 是树中元素的数目。

二、红黑树的特征

节点都有颜色（在红-黑树中，每个节点的颜色或者是黑色或者是红色的。当然也可以是任意别的两种颜色，这里的颜色用于标记，我们可以在节点类Node中增加一个boolean型变量isRed，以此来表示颜色的信息）
在插入和删除的过程中，要遵循保持这些颜色的不同排列规则，在插入或者删除一个节点时，必须要遵守的规则称为红-黑规则：
- 每个节点不是红色就是黑色
- 根节点总是黑色
- 如果节点是红色，那他的子节点必须是黑色的（反之不一定，也就是从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点）
- 从根节点到叶节点或空子节点的每条路径，必须包含相同数目的黑色节点（即相同的黑色亮度）

三、红黑树的自我调整：

颜色调整
结构调整：

①左旋（Rotate Left）：如下图，左旋的过程是将右子树饶x逆时针旋转，使得x的右子树成为x的父亲，同时修改相关节点的引用。旋转之后，红黑树的基本属性仍然满足。

②右旋（Rotate Left）：如下图，右旋的过程是将x的左子树绕x顺时针旋转，使得x的左子树成为x的父亲，同时修改相关节点的引用。旋转之后，二叉查找树的属性仍然满足。

四、红黑树代码实现：

github地址：红黑树算法实现

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