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