基础概念

定义:一种自平衡二叉搜索树,它通过维护节点的颜色(红或黑)来保证查找、插入和删除操作的时间复杂度始终为 O(log n)。

例子:  想象一颗树,每个节点都有颜色,红色节点表示不平衡,黑色节点表示平衡,树通过调整节点颜色来保持平衡。

特点:

  • 节点颜色:  每个节点都有颜色,红或黑
  • 自平衡:  通过调整节点颜色来保持平衡
  • 查找:  O(log n) 时间复杂度
  • 插入:  O(log n) 时间复杂度
  • 删除:  O(log n) 时间复杂度

基本操作

  • 插入 (Insert):  将新节点插入到红黑树中,并调整节点颜色来保持平衡
  • 删除 (Delete):  删除节点,并调整节点颜色来保持平衡
  • 查找 (Search):  查找目标节点,时间复杂度为 O(log n)

应用场景

  • 数据库索引:  红黑树可以用于快速查找数据库记录
  • 操作系统:  红黑树可以用于实现内存管理
  • 算法:  许多算法,例如路径查找和最短路径算法,依赖于红黑树结