Các loại cây đỏ-đen: tổng quan, đặc điểm

Rudolph Bayer đã phát triển một hệ thống "cây đỏ-đen" vào đầu năm 1970. Tên của cô này đã được đưa ra Gimpas L. và R. Sedgewick.

Thật là một cây đỏ-đen

Cần lưu ý rằng họ là một loài cây nhị phân tự cân bằng, cung cấp một kích thước đếm chiều cao của số đơn vị sản xuất và các quy trình tiểu học và cơ bản của cây tìm kiếm trong một thời gian ngắn. các hoạt động đó bao gồm việc mua lại, ngoại lệ và trang web Tìm một. Sự cân bằng được cung cấp trên cơ sở của một ứng dụng bổ sung cho thấy màu sắc thuộc tính nút. Khách sạn này có trên một trong những khái niệm có thể và chỉ ra một trong những màu sắc.

Số lượng các đơn vị trong ngành, đen từ đầu (gốc) đến trận chung kết (sheet) được gọi là chiều cao cây đen.

Sự xuất hiện của thuật ngữ

Mô tả cây tìm kiếm tự cân bằng trong công việc của họ, các tác giả có lẽ không cho rằng sẽ trở thành những người sáng lập của một nhiệm kỳ mới. Tuy nhiên, số phận sẽ có nó rằng trong mực in đã có sẵn chỉ có hai màu sắc. Họ được chỉ định và mỗi bit tham gia các nút tiếp theo.

ứng dụng

Trong khoa học máy tính, một cây đỏ-đen được sử dụng cho sự hình thành của dữ liệu có thể so sánh, có thể bao gồm nhiều sức chịu đựng và trong những chữ khắc hoặc con số.

Có thể tạo ra một cây đỏ-đen trên Actionscript, Python, C ++, và hầu như bất kỳ ngôn ngữ lập trình khác. Nó rất đơn giản. Một cây đỏ-đen của Java cũng khá phổ biến.

Các tính năng

cây màu đen và màu đỏ là cây tìm kiếm nhị phân trong một hệ tọa độ. Trong các hệ thống này tại bất kỳ node có một giá trị màu cụ thể. Có thể mất trên một trong các chỉ định trên. Ngoài các điều kiện sử dụng để cây nhị phân, và các loài trước mắt chúng ta, và thậm chí sử dụng các quy tắc sau:

• nút màu là độc quyền một trong hai ở trên. Không có tùy chọn khác, nó cũng được phản ánh trong tên của thuật ngữ.
• Gốc của cây phải luôn được sơn màu đen. Trường hợp ngoại lệ là có thể, nhưng như một sự khởi đầu từ sự cai trị thêm rủi ro mà đi lạc lối cây tự cân đối.
• Tất cả các lá có giá trị zero (NIL) và được đánh dấu bằng màu đen.
• Nên cẩn thận rằng hai con của mỗi nút màu đỏ là mẹ đen.
• Bất kỳ con đường ánh sáng từ một nút đặc biệt đối với bất kỳ tấm nút con cung cấp chính xác một số lượng tương đương của đơn vị cấu trúc đen.

Đôi khi những cây đỏ-đen được hiểu như là một cây tìm kiếm nhị phân tầm thường. khác biệt của họ được xác định duy nhất ở chỗ thay vì các thành phần màu nhất định, trong những ý nghĩa nêu trên màu ở xương sườn.

Tại sao lại chọn một cây đỏ-đen

cây màu đen và đỏ là một trong những biến thể phổ biến nhất của bản thân cây tìm kiếm nhị phân cân đối, và đó thường xuyên nhất biến trong thực tế.

điều này giải thích những gì phổ biến của họ? Thực hành lười biếng, và đó là để nhận ra. Bất cứ điều gì đó là quá cồng kềnh và khó sử dụng và đồng thời đưa ra một kết quả tương tự có thể so sánh với việc sử dụng các phương pháp đơn giản hơn, chết hoặc đi vào kế hoạch dài hạn. tỷ lệ này của dân tộc cây đỏ-đen bởi vì họ thường xuyên nhất cung cấp sự cân tối ưu giữa chất lượng và mức độ cân bằng phức tạp và duy trì nó.

Ví dụ, nếu bạn so sánh chúng với sự cân bằng hoàn hảo trong mức độ cây của họ, một tình huống có thể phát sinh khi nó được quan sát thấy rằng các đại diện "lý tưởng" áp đặt đòi hỏi quá không thể hòa giải. Và trong điều kiện thực hiện các hành động loại bỏ các cây hoặc lây lan quá nhiều thời gian và công sức là chi cho việc ổn định tình hình trong sự cân bằng.

quá trình

Quá trình hiệu đính cây nhị phân đen và màu đỏ là gần như giống nhau cho tất cả các chi nhánh khác của tìm kiếm nhị phân. Đó là sự thật, như bất kỳ màu đen và gỗ gụ đại diện cho một phương án cụ thể của cây tìm kiếm nhị phân cổ điển.

Tuy nhiên, khi đối phó với họ nên được coi là một khả năng mạnh mẽ rằng các hoạt động sản xuất trực tiếp vào hoặc loại trừ dữ liệu có thể gây thiệt hại cho các cấu trúc cây màu đen và đỏ. Ưu điểm lớn nhất là nó là cần thiết để tái tạo lại các thuộc tính của một số lượng tương đối nhỏ của các hành động, chẳng hạn như thay đổi màu sắc, và thường ít hơn ba lần lượt của cây. Hầu như tất cả các hoạt động này không mất nhiều thời gian.

Tiến hành các hành động chèn hoặc chuyển đổi yếu tố cần thiết để tăng nút tiếp theo. Tính năng này cũng tương tự như trong tất cả các cây tìm kiếm nhị phân. Bước tiếp theo là đơn vị màu sắc mã hóa trong màu đỏ. Sự khác biệt chỉ có thể được xem xét rằng nếu hoạt động chèn vào một điều cây tìm kiếm nhị phân đầu tiên chúng ta thêm một tờ, quá khứ đen-đỏ mang không có thông tin. Do đó, thay vì thêm một nút bên nhận màu đỏ và hai con màu đen.

Đẩy mạnh các hoạt động của chúng tôi là lạnh trực tiếp bởi các màu sắc của các nút lân cận. thuật ngữ "chú" được sử dụng cho họ. tương tự trực tiếp với cây gia đình. do đó:

• Đặc điểm rằng tất cả các lá vẫn màu đen, nên được thực hiện ở tất cả các lần.
• Chuỗi rằng hai dẫn xuất của mỗi nút đỏ giữ lại màu đen, có thể bị gián đoạn. Nhưng điều này chỉ xảy ra khi thêm một nút màu đỏ, bằng cách thay đổi màu đen sang màu đỏ hoặc chuyển toàn bộ cây.
• Cũng lưu ý rằng trình tự của hội đồng để một tờ bao gồm cùng một số nút đen có thể bị vi phạm. Điều này xảy ra chỉ khi nút màu đen, thay đổi các yếu tố màu đỏ trên nền đen, và trong tình hình ngược lại sơn lại màu đen sang màu đỏ. Điều tương tự cũng có thể được thực hiện và khi chuyển cây.

Sau khi xem xét tất cả những điều trên, nó rất dễ dàng để hiểu làm thế nào tìm kiếm trong cây đỏ-đen.

Một giải thích thú vị của một điều như vậy đơn giản như một cái cây, với một mô tả về màu sắc của nó - một màu đỏ-đen hoặc đen nâu. Bây giờ bạn nhận thức được trong việc này.