Python3 atteindre arbre rouge-noir [Partie I]
En raison des contraintes de temps, mais cette fois pour écrire un arbre rouge-noir pour ajouter des nœuds, des nœuds de suppression placés sur le côté de parler https://blog.csdn.net/qq_18138105/article/details/105324025 .
Introduction, la raison, la nature et la définition de l' arbre rouge-noir, vous pouvez voir l'article ici, ce ne sera pas les répéter: arbre rouge-noir, graphique super mouvement détaillé, facile à comprendre
A propos de l' arbre rouge-noir, en fait, relativement facile à comprendre ceci est la « gauche » et « droitier ».
Comme il est en rotation , il doit y avoir un point d'appui et de spin, il est l'axe de pivotement, rotation autour du point d' appui dans le sens horaire ou antihoraire rotation.
Puis, « gauche » et « droitier » à la fin qui est dans le sens horaire, anti - horaire qui est - il?
Ici, le point d'appui rotatif doit être un noeud parent, qui est supérieure à la position du point de pivot de rotation, de sorte que L est dans le sens antihoraire en rotation, la rotation dans le sens horaire est droitier!
Pour la rotation, partager des formules:
右旋: 支点占旋点原位,支点的右给旋点作为左,旋点作为支点的右,交换支点和旋点的颜色
左旋: 支点占旋点原位,支点的左给旋点作为右,旋点作为支点的左,交换支点和旋点的颜色
Pour emprunter le Grand Dieu de la figure 2. Comme on le voit ci - dessous, est comme un point d' appui à p, g processus de dextrose pour voir si elle répond aux formules ci - dessus: Après le dextrose, le point d'articulation p occupe g de spin in situ, le point d' appui P de la T3 point de rotation à droite comme le g gauche, comme le point de rotation g de droite p .
Regard L: Après le L, le point d' appui g p occupe une rotation sur place, le point d' appui P du point T3 rotation à gauche et à droite , comme le G et G en tant que point de rotation à gauche de p . De plus en ligne avec les formules ci - dessus.
Ce qui suit est le code pour python3 insertion noeud d'arbre rouge-noir processus.
# 红黑树节点
class RBN(object):
def __init__(self, data):
self.data = data # 数据域
self.color = 0 # 0红 1黑
self.left = None
self.right = None
self.parent = None
# 红黑树
class RBT(object):
def __init__(self):
self.root = None
# 中序遍历
def midTraverse(self, x):
if x == None:
return
self.midTraverse(x.left)
colorStr = '黑' if x.color == 1 else '红'
parentStr = '父=' + ('nil' if x.parent == None else str(x.parent.data))
print(x.data, colorStr, parentStr)
self.midTraverse(x.right)
# 添加一个节点
def add(self, x):
# 如果没有根节点 作为根节点
if self.root == None:
self.root = x
x.color = 1 # 根节点为黑色
# print('添加成功', x.data)
return
# 寻找合适的插入位置
p = self.root
while p != None:
if x.data < p.data:
if p.left == None:
p.left = x
x.parent = p
# print('添加成功', x.data)
self.addFix(x)
break
p = p.left
elif x.data > p.data:
if p.right == None:
p.right = x
x.parent = p
# print('添加成功', x.data)
self.addFix(x)
break
p = p.right
else:
return
# 调整红黑树
def addFix(self, x):
while True:
if x == self.root: # 如果处理到根节点了 则着色为黑
x.color = 1
return
p = x.parent # 爸爸
if p.color == 1 or x.color == 1: # 自己和爸爸只要有一个是黑的 就构不成双红 则返回
return
# 接下来分析红爸爸情况
g = p.parent # 爷爷 红爸爸肯定有爸爸,因为红色绝不是根节点
u = g.left if p == g.right else g.right # 叔叔 叔叔可能为空节点
if u != None and u.color == 0: # 红叔叔 则着色 然后从爷爷开始向上继续调整
u.color = p.color = 1 # 叔叔和爸爸都变黑色
g.color = 0 # 爷爷变红色
x = g # x指向爷爷,然后继续循环
continue
# 接下来分析黑叔叔得情况 有四种情况 左左,左右,右左,右右
if p == g.left and x == p.left: # 左左
# 以爸爸为支点右旋爷爷
self.rotateRight(p)
elif p == g.left and x == p.right: # 左右
# 以x为支点左旋爸爸
self.rotateLeft(x)
# 以x为支点右旋爷爷(上面的旋转把爷爷变成了新爸爸)
self.rotateRight(x)
elif p == g.right and x == p.right: # 右右 其实就是 左左的镜像
# 以爸爸为支点左旋爷爷
self.rotateLeft(p)
elif p == g.right and x == p.left: # 右左 其实就是 左右的镜像
# 以x为支点右旋爸爸
self.rotateRight(x)
# 以x为支点左旋爷爷(上面的旋转把爷爷变成了新爸爸)
self.rotateLeft(x)
#
# 关于红黑树的旋转,一直是个难搞的点
# 这里我提供一个口诀:
# 右旋: 支点占旋点原位,支点的右给旋点作为左,旋点作为支点的右
# 左旋: 支点占旋点原位,支点的左给旋点作为右,旋点作为支点的左
#
# 右旋 p支点
def rotateRight(self, p):
g = p.parent # 支点的父节点就是旋点
# 右旋g
if g == self.root: # 若g是根节点 则p升为根节点
self.root = p
p.parent = None
else: # 若g不是根节点 那么必然存在g.parent p占据g的位置
gp = g.parent
p.parent = gp
if g == gp.left:
gp.left = p
else:
gp.right = p
g.left = p.right
if p.right != None:
p.right.parent = g
p.right = g
g.parent = p
# g和p颜色交换
p.color, g.color = g.color, p.color
# 左旋 p 支点
def rotateLeft(self, p):
g = p.parent # 支点的父节点就是旋点
# 左旋g
if g == self.root: # 若g是根节点 则p升为根节点
self.root = p
p.parent = None
else: # 若g不是根节点 那么必然存在g.parent p占据g的位置
gp = g.parent
p.parent = gp
if g == gp.left:
gp.left = p
else:
gp.right = p
g.right = p.left
if p.left != None:
p.left.parent = g
p.left = g
g.parent = p
# g和p颜色交换
p.color, g.color = g.color, p.color
if __name__ == '__main__':
rbt = RBT()
datas = [10, 20, 30, 15]
# datas = [11, 2, 14, 1, 7, 15, 5, 8, 4]
for x in datas:
rbt.add(RBN(x))
rbt.midTraverse(rbt.root)
La suppression du nœud d'arbre rouge-noir, voir la décomposition de la prochaine fois .