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基本常识

  • 度:每一个节点的子节点数量
  • 树高:树的总层数
  • 根节点:最顶层的节点
  • 左子节点:左下方的节点
  • 右子节点:右下方的节点

二叉查找树

二叉查找树又称为二叉排序树或者二叉搜索树

特点:

  • 每一个节点上最多有两个子节点
  • 任意节点左子树上的值都小于当前节点
  • 任意节点右子树上的值都大于当前节点
  • 添加节点的规则:小的存左边,大的存右边,一样的不存

遍历方式:

  • 前序遍历:当前 节点,左子节点、右子节点
  • 中序遍历:左子节点,当前节点,右子节点
  • 后序遍历:左子节点,右子节点,当前节点
  • 层序遍历:一层一层的去遍历

平衡二叉树

特点:任意节点左右子树高度不超过1

保持为平衡二叉树的旋转机制:

  • 规则:

    • 左旋:

      • 确定支点:从添加的节点开始,不断的往父节点找不平衡的节点

      • 把支点左旋降级,变成左子节点

      • 第一种情况:

        • 晋升原来的右节点
      • 第二种情况:

        • 原先的右子节点变成新的父节点,并把多余的左子节点出让,给已经降级的根节点当右子节点
    • 右旋:

      • 确定支点:从添加的节点开始,不断的往父节点找不平衡的节点

      • 把支点左旋降级,变成左子节点

      • 第一种情况:

        • 晋升原来的左节点
      • 第二种情况:

        • 原先的左子节点变成新的父节点,并把多余的右子节点出让,给已经降级的根节点当左子节点
  • 触发时机:当添加一个节点之后,该数不再是一颗平衡二叉树

平衡二叉树需要旋转的四种情况

  • 左左:一次右旋
  • 左右:先局部左旋,在整体右旋
  • 右右:一次左旋
  • 右左:先局部右旋,再整体左旋

红黑树

特点:

  • 红黑树是一种自平衡的二叉查找树,它是一种特殊的二叉查找树,红黑树的每一个节点上都有存储位表示节点的颜色
  • 每一个节点可以是红或者黑,红黑树不是高度平衡的,它的平衡是通过"红黑规则"进行实现的

红黑规则:

  • 每一个节点或是红色的,或者是黑色的

  • 根节点必须是黑色的

  • 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性为Nil,这些几点视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的

  • 如果一个节点是红色的,那么他的子节点必须是黑色的(不能出现两个红色节点相连的情况)

  • 对每一个节点,从该节点到其他所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点

    简单路径:只能往前,不能回头