数据结构之二叉查找树,二叉平衡树,红黑树

二叉排序树:也叫二叉搜索树

要求:每个节点都大于左子树的每个节点的值,小于等于右子树的每个节点值。

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这种二叉树很容易实现搜索算法:复杂度是最坏树的深度,最优是lg(n)

当x=该节点时,停止搜索

当x<该节点时,搜索左子树

当x>该节点时,搜索右子树

删除:比较复杂,因为要保证他的性质不发生变化

可以采用懒惰删除的方式进行删除:需要删除的元素添加一个标记,标识被删除,当插入该键时,恢复标记。

二叉平衡树:也叫AVL树

要求:是一种特殊的二叉排序树,左右子数都是平衡二叉树,且左右子数的高度差的绝对值<=1

优点:解决了二插排序树的链表结构的查找复杂度为n的情况,最优和最坏都是log(n)。

缺点:频繁的插入和删除会频繁的重新平衡(通过旋转),导致效率下降。

红黑树:RB树

要求:1.每个节点非黑即红,2.红色节点的左右子节点都是黑的,3.根节点是黑的,4.每个叶子节点都是黑的, 5.任意一个节点到叶子节点的每条路径的黑色节点数相同。

特点:每个节点添加一个存储位来表示颜色,这样确保没有一条路径会比其他路径长出两倍,因此是一种非严格平衡二叉树,搜素,插入和删除较多的情况使用。 插入最多两次旋转,删除最多三次旋转

优点:插入删除查找都是log(n),性能比较稳定,相当于是二叉平衡树的一种折中。

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