红黑树

1.红黑树

1.1概述【理解】

• 红黑树的特点

  • 平衡二叉B树

  • 每一个节点可以是红或者黑

  • 红黑树不是高度平衡的,它的平衡是通过"自己的红黑规则"进行实现的

• 红黑树的红黑规则有哪些

  1. 每一个节点或是红色的,或者是黑色的

  2. 根节点必须是黑色

  3. 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性值为Nil,这些Nil视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的

  4. 如果某一个节点是红色,那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连 的情况)

  5. 对每一个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点

     

• 红黑树添加节点的默认颜色

  • 添加节点时,默认为红色,效率高

    

• 红黑树添加节点后如何保持红黑规则

  • 根节点位置

    • 直接变为黑色

  • 非根节点位置

    • 父节点为黑色

      • 不需要任何操作,默认红色即可

    • 父节点为红色

      • 叔叔节点为红色

        1. 将"父节点"设为黑色,将"叔叔节点"设为黑色

        2. 将"祖父节点"设为红色

        3. 如果"祖父节点"为根节点,则将根节点再次变成黑色

      • 叔叔节点为黑色

        1. 将"父节点"设为黑色

        2. 将"祖父节点"设为红色

        3. 以"祖父节点"为支点进行旋转

1.2成绩排序案例【应用】

• 案例需求

  • 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),并遍历该集合

  • 要求: 按照总分从高到低出现

• 代码实现

  学生类

  public class Student implements Comparable<Student> {
      private String name;
      private int chinese;
      private int math;
      private int english;
  ​
      public Student() {
      }
  ​
      public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
          this.name = name;
          this.chinese = chinese;
          this.math = math;
          this.english = english;
      }
  ​
      public String getName() {
          return name;
      }
  ​
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
  ​
      public int getChinese() {
          return chinese;
      }
  ​
      public void setChinese(int chinese) {
          this.chinese = chinese;
      }
  ​
      public int getMath() {
          return math;
      }
  ​
      public void setMath(int math) {
          this.math = math;
      }
  ​
      public int getEnglish() {
          return english;
      }
  ​
      public void setEnglish(int english) {
          this.english = english;
      }
  ​
      public int getSum() {
          return this.chinese + this.math + this.english;
      }
  ​
      @Override
      public int compareTo(Student o) {
          // 主要条件: 按照总分进行排序
          int result = o.getSum() - this.getSum();
          // 次要条件: 如果总分一样,就按照语文成绩排序
          result = result == 0 ? o.getChinese() - this.getChinese() : result;
          // 如果语文成绩也一样,就按照数学成绩排序
          result = result == 0 ? o.getMath() - this.getMath() : result;
          // 如果总分一样,各科成绩也都一样,就按照姓名排序
          result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
          return result;
      }
  }

  测试类

  public class TreeSetDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
          TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
          //创建学生对象
          Student s1 = new Student("jack", 98, 100, 95);
          Student s2 = new Student("rose", 95, 95, 95);
          Student s3 = new Student("sam", 100, 93, 98);
          //把学生对象添加到集合
          ts.add(s1);
          ts.add(s2);
          ts.add(s3);
  ​
          //遍历集合
          for (Student s : ts) {
              System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getEnglish() + "," + s.getSum());
          }
      }
  }

  资源来源 : 黑马程序员