La ruĝa-nigra arboj; superrigardon, karakterizaĵoj

Rudolph Bayer evoluigis sistemon de "ruĝ-nigraj arboj" en la fruaj 1970-aj jaroj. La nomo de ĉi tiu ŝi estis donita Gimpas L. kaj R. Sedgewick.

Kio ruĝa-nigra arboj

Ni notu, ke ili estas specio de mem-ekvilibriganta duumaj arboj, havigante kalkula grandeco de la alteco de la nombro de unuoj kaj produkti primaraj kaj bazaj procezoj de la serĉo arbo en mallonga tempo. Tiaj operacioj inkludas la akiraĵon, escepto kaj retejon Trovi. La ekvilibro estas provizita surbaze de apliko aldoni-eco notacio nodo koloro. Tiu posedaĵo prenas sur unu el la eblaj konceptoj kaj indikis unu el tiuj koloroj.

La nombro da unuoj en la nigra branĉoj de la komenco (la radiko) por la fina (folio) nomiĝas nigra arbo alteco.

La apero de la termino

Priskribante la mem-ekvilibriganta serĉo arbo en sia verko, la aŭtoroj verŝajne ne supozis ke iĝos la fondintoj de nova termino. Tamen, la sorto havus gxin, ke en la presanta inkon estis havebla nur du koloroj. Ili estas designados kaj ĉiu iom aliĝo al la postaj nodo.

aplikaĵo

En komputiko, ruĝa-nigra arboj estas uzataj por la formado de komparebla datumoj, kiu povas inkluzivi diversajn pacienco kaj la aliĝoj aŭ figuroj.

Eblas krei ruĝan-nigran arbon sur ActionScript, Python, C ++, kaj preskaŭ ajna alia programlingvo. Ĝi estas tre simpla. Ruĝa-nigra arbo de Java estas ankaŭ sufiĉe vaste.

trajtoj

Nigra kaj ruĝa arboj estas duuma serĉo arboj en koordinatsistemo. En ĉi tiuj sistemoj en iu nodo havas specifan koloron valoro. Ĝi povas alpreni unu el la supre designaciones. Krom ĉiuj kondiĉoj uzata por duumaj arboj, kaj por la specio antaŭ ni, kaj eĉ uzi la sekvajn regulojn:

• Koloro nodo estas ekskluzive unu el la du supre. Neniu alia ebloj, ĝi estas ankaŭ reflektita en la nomo de la termino.
• La radiko de la arbo devas ĉiam esti pentrita nigra. Esceptoj estas ebla, sed tia foriro el la regulo aldonas la riskon ke erarvagas mem-ekvilibriganta arbo.
• Ĉiuj folioj havas valoron de nulo (NIL) kaj estas markitaj kun nigra.
• Oni zorgu, ke la du idoj de ĉiu ruĝa nodo estas nigraj gepatroj.
• Ajna lumo padon de aparta nodo al ajna infano nodo folio provizas ĝuste egalan nombron da nigraj strukturan unuoj.

Kelkfoje la ruĝa-nigra arboj estas interpretita kiel banalan duuma serĉo arboj. Iliaj diferencoj estas difinita nur en tiu anstataŭ certa koloro komponantojn, en la supre menciita signifojn koloraj en ripoj.

Kial elekti ruĝa-nigra arboj

Nigra kaj ruĝa arboj estas unu el la plej komunaj variantoj de la akordigo mem duuma serĉo arbo, kaj kiuj plej ofte turni en oportunaj terminoj.

Kio klarigas ĉi ilia populareco? Ekzercu mallaborema, kaj tio estas rekoni. Io ajn, kiu estas tro maloportuna kaj malfacila uzi kaj samtempe donas similan rezulto estas komparebla kun la uzo de pli simplaj metodoj, mortas aŭ iras en longdistanca plano. Ĉi prevalencia de la popolo de la ruĝa-nigra arboj ĉar ili plej ofte provizas la optimuman ekvilibron inter kvalito kaj nivelo de komplikaj ekvilibro kaj subteni ĝin.

Ekzemple, se vi komparas ilin kun la perfekta ekvilibro en la grado de ilia arboj, situacio povas ekesti kiam observas ke la "ideala" reprezentantoj trudi tro irreconciliables postuloj. Kaj laŭ efektivigo de la elimino agon de la arbo aŭ disvastigi tro da tempo kaj peno oni elspezas por stabiligi la situacion en la dekstra ekvilibro.

procezoj

La procezo de provlegado nigra kaj ruĝa duuma arbo estas preskaŭ la sama por ĉiuj aliaj branĉoj de duuma serĉo. Estas vere, kiel iu ajn celo kaj mahagono reprezentas unu aparta personigo de la klasika duuma serĉo arbo.

Tamen, dum traktado ilin devus esti konsiderata forta ebleco ke la rekta produktado aktivecoj sur aŭ ekskludi datumoj povas kaŭzi damaĝon al la nigra kaj ruĝa arbo strukturo. La granda avantaĝo estas ke estas necese rekonstrui la propraĵoj de relative malmulto de agoj, kiel ŝanĝi kolorojn, kaj ofte malpli ol tri turnoj de la arbo. Virtuale ĉiuj de ĉi tiuj operacioj ne prenas longan tempon.

Irantaj per la inserción ago aŭ ŝanĝo elemento necese pliigo la postaj nodo. Tiu trajto estas simila en ĉiuj de la binara serĉo arbo. La sekva paŝo estas koloro-kodigo unuo en la ruĝa. La sola diferenco estas konsidereblaj ke se la inserción operacio en duuma serĉarbo unua afero ni aldonas folion, la nigra-kaj-ruĝa pasinteco portas neniun informon. Tial, anstataŭ aldonita interna nodo ricevi ruĝan kaj du nigraj infano.

Antaŭenigu niaj agoj estas rekte kondiĉita de la koloro de la apuda nodoj. la termino "onklo" estas uzata por ili. Rekta analogio kun la familio arbo. tial:

• Karakterizaj kiu ĉiuj folioj restas nigra, devus efektivigeblaj ĉiam.
• La sekvenco kiu la du derivaĵoj de ĉiu ruĝa nodo reteni nigra, eble interrompita. Sed tio okazas nur kiam aldonante ruĝan nodon, ŝanĝante la koloro nigra al ruĝaj aŭ turni la tuta arbo.
• Ankaŭ notu, ke la sinsekvo de la komunumo al folio konsistanta la saman numeron de nigraj nodoj, povas esti interrompita. Tiu okazas nur kiam la nigra nodo, ŝanĝi la ruĝa elementoj sur nigra, kaj en la kontraŭa situacio repainting nigra al ruĝa. La sama povas esti farita kaj al la igi arbon.

Post revizii ĉiuj antaŭaj, estas facile kompreni, kiel la serĉo de la ruĝa-nigra arbo.

Interesa interpreto de tia simpla afero kiel arbo, kun priskribo de ĝia koloro - ruĝa-nigra aŭ nigra-bruna. Nun vi estas konscia pri ĉi tiu.