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2-3树 二叉树插入递归实现(红黑树)

2-3树 二叉树插入递归实现(红黑树)

作者: KeDaiBiaO1 | 来源:发表于2017-10-09 12:46 被阅读0次

    使用和二叉查找树相同的方式插入一个结点,如果不满足红黑树性质需要修复

    分析一下怎么可以递归往红黑树添加新结点

    1. 怎么往普通二叉查找树添加新结点(递归实现)

    假设当前结点为p

    1. 递归出口
      1 、h == null 也就是p下个结点是空的(p下个结点就是需要插入的地方),
      每一次插入都是只执行一次(叶子节点 )
      2 、return h 每个节点执行一次
      规模也是每次-1、 层次每次+1并且越来越往外层
    2. 区分往左还是往右添加
      比较带插入值和p的值,比p值大往右,小往左
    3. 返回值
      开始递归返回的规模比较大, 到最后一次遍历返回的是整个树结构
      比如下面这个树
      带插入的是 0
      然后规模开始就是4 层次是1(从里到外)
      0是h == null返回 执行一次 规模-1
      124结点是 return h 执行3次 没执行一次规模-1
        /**
         *               4                 
         *              / \
         *             2   7
         *            / \   \
         *           1  3    8
         *          /
         *         0          
         */
    
    public class RedBlackBST<Key extends Comparable<Key>, Value>{
        public Node root;
        private static final boolean RED = true;
        private static final boolean BLACK = false;
        public class Node {
            Key key;
            Value val;
            Node left, right;
            int N;
            boolean color;
            
            Node(Key key, Value val, int N, boolean color){
                this.key = key;
                this.val = val;
                this.N = N;
                this.color = color;
            }
        }
        private boolean isRed(Node x){
            if(x == null){
                return false;
            }
            return x.color == RED;
        }
        private int size(Node x){
            if(x == null){
                return 0;
            }else{
                return x.N;
            }
        }
        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;
        }
        
        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.right) +size(h.left);
            return x;
        }
        
        private void flipColor(Node h){
            h.color = RED;
            h.left.color = BLACK;
            h.right.color = BLACK;
        }
        
        public void put(Key key, Value val){
            root = put(root, key, val);
            root.color = BLACK;
        }
        public 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){
                //待插入值小于当前的key
                h.left = put(h.left, key, val);
            }
            else if(cmp > 0){
                //待插入值大于当前的key
                h.right = put(h.right, key, val);
            }
            else{
                //相等  直接替换  不插入元素
                h.val = val;
            }
            
            if(isRed(h.right) && !isRed(h.left)){
                h = rotateLeft(h);
                System.out.println("左旋");
            }
            if(!isRed(h.left) && isRed(h.left.left)){
                h = rotateRight(h);
                System.out.println("右旋");
            }
            if(isRed(h.right) && isRed(h.left)){
                flipColor(h);
            }
            h.N = size(h.left) + size(h.right) + 1;
            
            return h;
        }
        
    }
    

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