Красно-чёрное дерево
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Правила
- Каждый узел является красным или чёрным.
- Корень и (воображаемые) nullptr-потомки листьев — чёрные.
- Родитель красного узла обязан быть чёрным (потомок и родитель не могут быть красными одновременно, не может быть двух красных узлов подряд);
- Все простые пути пути от любой вершины до любого листа в её поддереве содержат одинаковое количество чёрных узлов.
Код
class RBTree { struct Node { int key; Node *l = nullptr, *r = nullptr, *p = nullptr; char color = 'R'; Node *other(Node *n) { return l == n ? r : l; } } *root = nullptr; bool find(Node *node, int key) const { if (!node) return false; if (key == node->key) return true; return find(key < node->key ? node->l : node->r, key); } void rotateLeft(Node *x) { Node *y = x->r; x->r = y->l; if (y->l) y->l->p = x; y->p = x->p; if (!x->p) root = y; else if (x == x->p->l) x->p->l = y; else x->p->r = y; y->l = x; x->p = y; } void rotateRight(Node *x) { Node *y = x->l; x->l = y->r; if (y->r) y->r->p = x; y->p = x->p; if (!x->p) root = y; else if (x == x->p->r) x->p->r = y; else x->p->l = y; y->r = x; x->p = y; } void fix(Node *me) { if (me->color == 'B') return; Node *dad = me->p; if (dad && dad->color == 'B') return; Node *grandDad = dad->p, *uncle = grandDad ? grandDad->other(dad) : nullptr; if (uncle && uncle->color == 'R') { dad->color = uncle->color = 'B'; grandDad->color = 'R'; return; } if (me == dad->r && dad == grandDad->l) { rotateLeft(dad); return fix(me->l); } if (me == dad->l && dad == grandDad->r) { rotateRight(dad); return fix(me->r); } dad->color = 'B'; grandDad->color = 'R'; if (me == dad->l) { rotateRight(grandDad); } else { rotateLeft(grandDad); } } void insert(Node *&node, int key) { if (!node) { node = new Node({ key }); return; } if (key < node->key) { insert(node->l, key); node->l->p = node; fix(node->l); } else { insert(node->r, key); node->r->p = node; fix(node->r); } } public: bool find(int key) const { return find(root, key); } void insert(int key) { insert(root, key); root->color = 'B'; } };
Ссылки
Теория:
Демонстрация:
Код: