下午写了一下红黑树的插入操作,这样就可以构造一棵红黑树。红黑树在很多地方都非常重要。例如:给你上千万或上亿数据(有重复),统计其中出现次数最多的前 N 个数据
,上千万或上亿的数据,现在的机器的内存应该能存下(也许可以,也许不可以)。 所以考虑采用 hash_map/搜索二叉树/红黑树等来进行统计次数。然后就是取出前 N 个出现 次数最多的数据了。要知道,含有10亿个节点的一棵2-3树德高度仅在19到30之间,所以最多需要访问30个节点就能够在10亿个键中进行任意的查找和插入。而红黑树就是2-3树德一种实现和表达。

package 红黑树;

public class RedBlackBST <Key extends Comparable<Key>,Value>{
    private static final boolean RED = true;
    private static final boolean Black = false;

    private Node root;
    private class Node
    {
        Key key;
        Value val;
        Node left,right;//左右子树
        int N;//以这个节点为根的树中的节点总数
        boolean color;//指向这个节点的链接的颜色

        Node(Key key,Value val,int N,boolean color)
        {
            this.key = key;
            this.val = val;
            this.N = N;
            this.color = color;
        }

    }

    //判断该节点与其父亲节点之间链接的颜色
    private boolean isRed(Node x)
    {
        if(x == null)
            return false;
        else
            return x.color == RED;
    }
    //返回大小
    public int size()
    {
        return size(root);
    }
    private int size(RedBlackBST<Key, Value>.Node x) {
        if(x == null)
            return 0;
        else
            return x.N;
    }
    //节点的左旋转:有一条红色的右链接需要被转化为左链接
    private Node rotateLeft(Node h)
    {
        Node x = h.right;
        h.right = x.left;
        x.left = h;
        x.color = h.color;
        h.color = RED;
        x.N = h.N;
        h.N = 1 + size(h.left) + size(h.right);
        return x;
    }
    //节点的右旋转:将一个红色左链接转化为一个红色右链接
    private Node rotateRight(Node h)
    {
        Node x = h.left;
        h.left =x.right;
        x.right = h;
        x.color = h.color;
        h.color = RED;
        x.N = h.N;
        h.N = 1 + size(h.left) + size(h.right);
        return x;
    }
    //颜色转化:当一个节点的两个子节点颜色都是红色时,调用该方法,把子节点的颜色变成黑色,同时把该节点的颜色变成红色
    private void flipColors(Node h){
        h.color = RED;
        h.right.color = Black;
        h.left.color = Black;

    }
    //红黑树的插入
    public void  put(Key key,Value val)
    {
        root = put(root,key,val);
        root.color = Black;
    }
    private Node put(Node h,Key key,Value val){
        if(h == null)
            return  new Node(key,val,1,RED);
        int cmp = key.compareTo(h.key);
        if (cmp < 0) h.left = put(h.left, key, val);
        else if(cmp > 0) h.right = put(h.right,key,val);
        else h.val = val;
        //经过递归,已经找到了插入点,这时候,需要从插入点开始往上进行颜色的转换
        /*
         * 在沿着插入点到根节点的路径向上移动时,在所经过的每一个节点到根节点中顺序完成下面操作就能完成插入
         * 如果右子节点是红色,而左子结点是黑色,进行左旋转
         * 如果左子节点是红色,且它的左子节点也是红色,进行右旋转
         * 如果左右子节点都是红色,进行颜色转换
         */
        if(isRed(h.right) && !isRed(h.left)) h = rotateLeft(h);
        if(!isRed(h.right) && isRed(h.left)) h = rotateRight(h);
        if(isRed(h.right) && isRed(h.left)) flipColors(h);
        h.N = 1 + size(h.left)+ size(h.right);
        return h;
    }

}


宇宙飞床M
49 声望5 粉丝

酷的要死


引用和评论

0 条评论