《数据结构与算法》总结(一)红黑树总结

目录
  • 红黑树的平衡
  • 平均时间复杂度
  • AVL树 VS 红黑树
  • BST vs AVL Tree vs Red Black Tree
一 红黑树的平衡
  1. 最初遗留的困惑:为何那5条性质,就可以保证红黑树是平衡的?
    1.1 那5条性质,可以保证红黑树等价于4阶B树
  2. 相比AVL树,红黑树的平衡标准比较宽松:没有一条路径会大于其他路径的2倍
  3. 是一种弱平衡、黑高度平衡
  4. 红黑树的最大高度是 2 ∗ log2(n + 1) ,依然是 O(logn)级别

《数据结构与算法》总结(一)红黑树总结

二 平均时间复杂度
  • 搜索:O(logn)
  • 添加:O(logn)O(1)次的旋转操作
  • 删除:O(logn)O(1) 次的旋转操作
三 AVL树 VS 红黑树
  • AVL树
  1. 平衡标准比较严格:每个左右子树的高度差不超过1
  2. 最大高度是 1.44 ∗ log2 n + 2 − 1.328(100W个节点,AVL树最大树高28)
  3. 搜索、添加、删除都是 O(logn) 复杂度,其中添加仅需 O(1) 次旋转调整、删除最多需要 O(logn)次旋转调整
  • 红黑树
  1. 平衡标准比较宽松:没有一条路径会大于其他路径的2倍
  2. 最大高度是 2 ∗ log2(n + 1)( 100W个节点,红黑树最大树高40)
  3. 搜索、添加、删除都是 O(logn)复杂度,其中添加、删除都仅需 O(1)次旋转调整
  • 搜索的次数远远大于插入和删除,选择AVL树;搜索、插入、删除次数几乎差不多,选择红黑树

  • 相对于AVL树来说,红黑树牺牲了部分平衡性以换取插入/删除操作时少量的旋转操作,整体来说性能要优于AVL树

  • 红黑树的平均统计性能优于AVL树,实际应用中更多选择使用红黑树

四 BST vs AVL Tree vs Red Black Tree

10, 35, 47, 11, 5, 57, 39, 14, 27, 26, 84, 75, 63, 41, 37, 24, 96

  • BST

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  • AVL Tree

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  • Red Black Tree

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作者:路飞_Luck
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来源:简书