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2025-01-15 13:09 | 星期三

如何自定义rbtree的节点结构

红黑树(Red-Black Tree)是一种自平衡的二叉查找树,主要用于解决普通二叉查找树在某些情况下可能出现的不平衡问题

首先,我们来定义一个红黑树节点的结构。在C++中,可以使用结构体(struct)或类(class)来定义节点结构。这里我们使用结构体来定义一个简单的红黑树节点:

#include

enum Color { RED, BLACK };

struct RBTreeNode {
    int key;          // 节点存储的关键字
    Color color;      // 节点的颜色,RED 或 BLACK
    RBTreeNode* left;  // 左子节点的指针
    RBTreeNode* right; // 右子节点的指针
    RBTreeNode* parent;// 父节点的指针

    // 构造函数
    RBTreeNode(int k, Color c = RED, RBTreeNode* l = nullptr, RBTreeNode* r = nullptr, RBTreeNode* p = nullptr)
        : key(k), color(c), left(l), right(r), parent(p) {}
};

上面的代码定义了一个名为 RBTreeNode 的结构体,其中包含五个成员变量:关键字 key、颜色 color、左子节点指针 left、右子节点指针 right 和父节点指针 parent。同时,我们还定义了一个构造函数,用于初始化节点的各个属性。

接下来,你可以根据需要实现红黑树的各种操作,如插入、删除、查找等。在实现这些操作时,需要遵循红黑树的性质,以确保树的平衡和高效性。红黑树的性质如下:

  1. 每个节点是红色或黑色。
  2. 根节点是黑色。
  3. 所有叶子节点(NIL/哨兵节点)是黑色。
  4. 如果一个节点是红色,那么它的两个子节点都是黑色。
  5. 对于每个节点,从该节点到其所有后代叶子节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点。

希望这可以帮助你开始实现自定义的红黑树节点结构。如果你有任何进一步的问题,请随时提问。

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