Ang red-black puno: pangkalahatang-ideya, mga katangian

Rudolph Bayer ay bumuo ng isang sistema ng "red-black puno" sa unang bahagi ng 1970s. Ang pangalan ng niya ito binigyan Gimpas L. at R. Sedgewick.

Ano ang isang red-black puno

Dapat ito ay mapapansin na sila ay isang species ng self-pagbabalanse binary puno, na nagbibigay ng isang pagbilang laki ng taas ng bilang ng mga yunit at ani pangunahing at pangunahing proseso ng puno ng paghahanap sa isang maikling panahon. Ang ganitong mga operasyon isama ang acquisition, pagbubukod at site Paghahanap ng. Ang balanse ay ibinigay sa batayan ng isang suplemento application ipahiwatig ang kulay node attribute. Ang property na ito ay tumatagal ng sa isa sa mga posibleng mga konsepto at ipinahiwatig isa sa mga kulay.

Ang bilang ng mga yunit sa ang itim na sanga mula sa simula (root) sa panghuling (sheet) ay tinatawag na isang itim na puno taas.

Ang paglitaw ng terminong

Bilang paglalarawan sa self-pagbabalanse puno ng paghahanap sa kanilang trabaho, ang mga may-akda marahil ay hindi ipagpalagay na maging ang nagtatag ng bagong term. Gayunman, ang suwerte ay ito na sa pagpi-print ng tinta ay magagamit lamang ng dalawang kulay. Ang mga ito ay itinalaga at ang bawat bit ng pagsali sa kasunod na node.

application

Sa computer science, isang red-black puno ay ginagamit para sa pagbuo ng mga maihahambing na data, na maaaring kabilang ang isang iba't ibang mga pagbabata at ng inscriptions o figure.

Posible upang lumikha ng isang red-black tree sa Actionscript, Python, C ++, at halos anumang iba pang mga programming language. Ito ay napaka-simple. Ang isang red-black puno ng Java ay din medyo kalat na kalat.

Mga tampok

Itim at pula puno ay binary puno ng paghahanap sa isang coordinate system. Sa mga sistema sa anumang node ay may isang tiyak na halaga ng kulay. Maaari itong tumagal ng sa isa sa mga titulo sa itaas. Bilang karagdagan sa lahat ng mga kondisyon na ginamit upang binary puno, at sa mga species bago sa amin, at kahit na ginamit ang sumusunod na panuntunan:

• Kulay ng node ay eksklusibo ng isa sa dalawang sa itaas. Walang iba pang mga pagpipilian, din ito ay masasalamin sa ang pangalan ng term.
• Ang ugat ng puno ay dapat palaging ma-lagyan ng kulay itim. Exceptions ay maaari, ngunit tulad ng isang pag-alis mula sa mga patakaran ay nagdadagdag sa panganib na maligaw self-pagbabalanse tree.
• Ang lahat ng mga dahon ay may isang halaga ng zero (NIL) at ay minarkahan ng itim.
• Care ay dapat madala na ang dalawang supling ng bawat pulang node ay mga itim na magulang.
• Ang anumang liwanag na landas mula sa isang partikular na node sa anumang mga bata node sheet ay nagbibigay ng eksaktong isang patas na bilang ng mga itim na structural units.

Minsan ang red-black puno ay interpreted bilang isang karaniwan binary puno ng paghahanap. Ang kanilang mga pagkakaiba ay natukoy lamang sa halip na mga tiyak na mga bahagi ng kulay, sa nabanggit sa itaas na kahulugan kulay na buto-buto.

Bakit pumili ng isang red-black puno

Itim at pula puno ay isa sa mga pinaka-karaniwang mga variant ng pagbabalanse ang iyong sarili binary puno ng paghahanap, at kung aling mga pinaka-madalas na i-on sa mga praktikal na mga tuntunin.

Ano ang paliwanag ni ito ang kanilang katanyagan? Practice tamad, at iyon ay upang makilala. Anumang bagay na ay masyadong masalimuot at mahirap gamitin at sa parehong oras ay nagbibigay sa isang katulad na resulta ay maihahambing sa paggamit ng higit pang mga simpleng pamamaraan, namatay o napupunta sa long-range plan. Ito pagkalat ng mga tao ng red-black puno dahil sila pinaka-madalas na magbigay ng pinakamabuting kalagayan balanse sa pagitan ng kalidad at antas ng mga buhol-buhol na balanse at panatilihin ang mga ito.

Halimbawa, kung ihambing mo ang mga ito na may ang perpektong balanse sa antas ng kanilang mga puno, isang sitwasyon ay maaaring lumabas dahil kapag ito ay siniyasat na ang "ideal" kinatawan magpataw ng masyadong mapagkakasundo pangangailangan. At sa mga tuntunin ng katuparan ng pag-aalis ng pagkilos ng puno o kumalat masyadong maraming oras at pagsisikap ay ginugol sa stabilizing ang sitwasyon sa tamang balanse.

proseso

Ang proseso ng pagwawasto black at red binary puno ay halos pareho sa lahat ng iba pang sangay ng binary paghahanap. Ito ay totoo, tulad ng anumang mga black-and-mahogany ay kumakatawan sa isang partikular na sagisag ng mga klasikong binary puno ng paghahanap.

Gayunman, kapag ang pakikitungo sa mga ito ay dapat na itinuturing na isang malakas na posibilidad na ang direktang mga gawain ng produksyon sa o ibukod ang data ay maaaring maging sanhi ng pinsala sa black at red puno istraktura. Ang mahusay na bentahe ay na ito ay kinakailangan upang muling itayo ang mga katangian ng isang relatibong maliit na bilang ng mga aksyon, tulad ng pagpapalit ng mga kulay, at madalas na mas mababa kaysa sa tatlong mga liko ng puno. Halos lahat ng mga pagpapatakbong ito ay hindi nagkakaroon ng mahabang panahon.

Magpatuloy sa pagkilos pagpapasok o paglipat ng sangkap na kinakailangan upang dagdagan ang kasunod na node. Ang tampok na ito ay katulad sa lahat ng mga binary puno ng paghahanap. Ang susunod na hakbang ay upang color-coding unit sa pula. Ang pagkakaiba lamang ay maituturing na kung ang insertion na operasyon sa isang binary puno ng paghahanap unang bagay na idagdag namin ang isang sheet, ang black-and-red nakaraang wala nang taglay na impormasyon. Samakatuwid, sa halip idinagdag ng isang panloob na node pagtanggap ng pula at dalawang itim na bata.

Palawakin ang aming mga aksyon ay direktang air condition na sa pamamagitan ng ang kulay ng katabing node. ang terminong "tiyuhin" ay ginagamit para sa kanila. Direktang pagkakatulad sa mga puno ng pamilya. samakatuwid:

• Katangian na ang lahat ng mga dahon mananatiling itim, ay dapat na exercised sa lahat ng oras.
• Ang pagkakasunod-sunod na ang dalawang derivatives ng bawat pulang node panatilihin itim, maaaring maantala. Ngunit ito ang mangyayari lamang kapag nagdadagdag ng isang pulang node, sa pamamagitan ng pagbabago ng kulay itim sa pula o i-on ang buong puno.
• Tandaan din na ang pagkakasunod-sunod ng assembly sa isang sheet na binubuo ng parehong bilang ng mga itim na nodes ay maaaring nilabag. Ito ay nangyayari lamang kapag ang itim na node, baguhin ang mga pulang mga elemento sa itim, at sa kabaligtaran sitwasyon repainting itim sa pula. Ang parehong ay maaaring gawin at kapag pag-on tree.

Pagkatapos suriin ang lahat ng nasa itaas, ito ay madaling maunawaan kung paano ang mga paghahanap sa red-black tree.

Ang isang kagiliw-giliw na interpretasyon ng tulad ng isang simpleng bagay na tulad ng isang puno, na may isang paglalarawan ng kulay nito - isang red-itim o black-brown. Ngayon ikaw ay magkaroon ng kamalayan ng sa ito.