红黑树实现伪代码

Posted 2021-01-02 awesomeoracle

//-------------平衡树-----------------------------
//树的高度限制在结点数的对数范围之内

//红黑树插入算法
void rb_insert(element_type x)
{
    检索树插入算法；
    x标注为红色；
    p指向x;
    while(1){
        if(p是根){p改为黑色;return;}               //情况1
        if(f为黑色){return;}                       //情况2
        f是p之父，g是f之父；
        //p不是根,p之父为红色并且不为根
        if(f是g的左儿子){
            用q是g的右儿子;                        //f和q互为兄弟
            if(q是红色){f和q改为黑色;g改为红色;p指向g;continue;}
            
            //q为黑色
            if(p是f的右儿子){在f点左旋,并调整指针(f与p互换)}//都改成左儿子
            f改黑色，g改红色;
            在g点右旋;
            return;//结束回溯
            
        }
        else{//f是g的右儿子
            用q是g的左儿子;
            if(q是红色){f和q改为黑色;g改为红色;p指向g;continue;}
            //q为黑色
            if(p是f的左儿子){在f点右旋,并调整指针(f与p互换)}//都改成右儿子
            f改黑色，g改红色;
            在g点左旋;
            return;//结束回溯
        }
    }
}

//红黑删除算法 
void rb_delete(element_type x){
    找到删除结点x,f指向x;
    if(x有两个儿子){找x中序前驱y;用y的结点值代替x的节点值;平且f指向y}
    
    //f指向的结点被删除，f至多有一个儿子
    if(f的左儿子不空){p指向f的左儿子;}
    else{p指向f的右儿子;}
    
    if(f是根){使p作根，并将p标为黑色;return}     //特色情况  当删除根的时候
    else 让p代替f作为其父g的儿子;                //这会p已经代替f  f为了g点平衡 会有兄弟
    
    if(f是红色) {return};                       //如果被删除的是红色,不要回溯
    if(f是黑,p是红){将p标为黑色,return}
    
    // 至此,f和p都是黑色
    while(p不是根,p是黑的){
        if(p是左儿子){
            q指向p的兄弟;
            if(q是红){q改为黑色;将p之父改为红色;在p之父处左旋;将q重新指向p的新右兄弟;} //情况1
            
            if(q的左右儿子都是黑色){将q改为红色;p指向其父;continue;}                   //情况2
            else{
                if(q的右儿子是黑色,左儿子是红色)                                       //情况3
                {    q的左儿子变黑,将q变红;
                    q点右旋;将q重新指向p的新右兄弟
                }
                p之父的颜色赋给q;                                                      //情况4
                将p之父的颜色改为黑色，将q的右儿子改黑色;
                在p之父处左旋;
                p指向根;
            }
        }
        //p为右儿子
        else{
            q指向p的兄弟;
            if(q是红){q改为黑色;将p之父改为红色;在p之父处右旋;将q重新指向p的新左兄弟;} //情况1
            
            if(q的左右儿子都是黑色){将q改为红色;p指向其父;continue;}                   //情况2
            else{
                if(q的左儿子是黑色,右儿子是红色)                                       //情况3
                {    q的右儿子变黑,将q变红;
                    q点右旋;将q重新指向p的新左兄弟
                }
                p之父的颜色赋给q;                                                      //情况4
                将p之父的颜色改为黑色，将q的左儿子改黑色;
                在p之父处右旋;
                p指向根;
            }
            
        }
        
    }
    p该为黑色;
    return;

}