【数据结构】红黑树（简单易懂）

1 总体逻辑

1.2 二叉树

二叉树中，一个根节点最多有两个子节点。

1.3 二叉排序树 Binary Search Tree

二叉排序树是一个排好序的二叉树。且水平方向来看，总有

左节点 < 右节点

简单记忆其规律，可以在脑海中想象一个大大的小于号：

（图片来自https://icons8.com）

二叉排序树最大的问题就是不平衡。可以先阅读这篇文章：二叉排序树和平衡二叉树。

1.4 红黑树 Black Red Tree

红黑树是二叉排序树的一种。它是为了解决二叉排序树不平衡的问题，以提高增删改查的效率和时间稳定性。说白了，红黑树是为了弥补二叉排序树的缺点而提出的。最近在读Linux相关书籍，了解到Linux CFS进程调度算法就是使用红黑树来组织进程实例的。

红黑树模型，将所有的二叉树节点分为两种颜色，附加上一些基于颜色的限制规则，基于这些规则调整树的结构，即可保持树的平衡。
规则/性质有以下⑤条：

1. 每个结点要么是红的要么是黑的。
2. 根结点是黑的。
3. 每个叶结点（叶结点即指树尾端NIL指针或NULL结点）都是黑的。
4. 如果一个结点是红的，那么它的两个儿子都是黑的。
5. 对于任意结点而言，其到叶结点树尾端NIL指针的每条路径都包含相同数目的黑结点。

这五条规则/性质和天书一样，我们应该如何理解？

顺便说一句，直接上来就说⑤个规则，然后堆一堆代码的所谓教程，就是我们熟悉又厌恶的填鸭式教育。

我们下面尽可能从本质上去理解红黑树。

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2 优秀资料

• 清晰理解红黑树的演变—红黑的含义
• 红黑树动画
• 快速理解红黑树原理
• 【力荐】 硬核图解面试最怕的红黑树【建议反复摩擦】

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3 个人理解

3.1 2-3树与二叉树

3.2 2-3树与红黑树

红色节点代表了这个节点与父节点组成3节点。
黑色节点代表了这个节点是一个独立的2节点。

2-3树中，3节点用一个圆圈把两个节点圈起来；
在红黑树中，3节点用黑色父节点+红色子节点表示。

所以红黑树的插入，删除操作，原理和2-3树是一样的，只是把画圈的操作改为给节点染色了。
给节点重新染色的过程就是树的深度调整过程。

3.3 举例