1.紅黑樹

1.1概述【理解】

• 紅黑樹的特點

  • 平衡二叉B樹

  • 每一個節點可以是紅或者黑

  • 紅黑樹不是高度平衡的,它的平衡是通過"自己的紅黑規則"進行實現的

• 紅黑樹的紅黑規則有哪些

  1. 每一個節點或是紅色的,或者是黑色的

  2. 根節點必須是黑色

  3. 如果一個節點沒有子節點或者父節點,則該節點相應的指標屬性值為Nil,這些Nil視為葉節點,每個葉節點(Nil)是黑色的

  4. 如果某一個節點是紅色,那麼它的子節點必須是黑色(不能出現兩個紅色節點相連 的情況)

  5. 對每一個節點,從該節點到其所有後代葉節點的簡單路徑上,均包含相同數目的黑色節點

• 紅黑樹新增節點的預設顏色

  • 新增節點時,預設為紅色,效率高

• 紅黑樹新增節點後如何保持紅黑規則

  • 根節點位置

    • 直接變為黑色

  • 非根節點位置

    • 父節點為黑色

      • 不需要任何操作,預設紅色即可

    • 父節點為紅色

      • 叔叔節點為紅色

        1. 將"父節點"設為黑色,將"叔叔節點"設為黑色

        2. 將"祖父節點"設為紅色

        3. 如果"祖父節點"為根節點,則將根節點再次變成黑色

      • 叔叔節點為黑色

        1. 將"父節點"設為黑色

        2. 將"祖父節點"設為紅色

        3. 以"祖父節點"為支點進行旋轉

1.2成績排序案例【應用】

• 案例需求

  • 用TreeSet集合儲存多個學生資訊(姓名,語文成績,數學成績,英語成績),並遍歷該集合

  • 要求: 按照總分從高到低出現

• 程式碼實現

  學生類

  public class Student implements Comparable<Student> {
      private String name;
      private int chinese;
      private int math;
      private int english;
  ​
      public Student() {
      }
  ​
      public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
          
   
  this.name = name;
          this.chinese = chinese;
          this.math = math;
          this.english = english;
      }
  ​
      public String getName() {
          return name;
      }
  ​
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
  ​
      public int getChinese() {
          return chinese;
      }
  ​
      public void setChinese(int chinese) {
          this.chinese = chinese;
      }
  ​
      public int getMath() {
          return math;
      }
  ​
      public void setMath(int math) {
          this.math = math;
      }
  ​
      public int getEnglish() {
          return english;
      }
  ​
      public void setEnglish(int english) {
          this.english = english;
      }
  ​
      public int getSum() {
          return this.chinese + this.math + this.english;
      }
  ​
      @Override
      public int compareTo(Student o) {
          // 主要條件: 按照總分進行排序
          int result = o.getSum() - this.getSum();
          // 次要條件: 如果總分一樣,就按照語文成績排序
          result = result == 0 ? o.getChinese() - this.getChinese() : result;
          // 如果語文成績也一樣,就按照數學成績排序
          result = result == 0 ? o.getMath() - this.getMath() : result;
          // 如果總分一樣,各科成績也都一樣,就按照姓名排序
          result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
          return result;
      }
  }

  測試類

  public class TreeSetDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //建立TreeSet集合物件，通過比較器排序進行排序
          TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
          //建立學生物件
          Student s1 = new Student("jack", 98, 100, 95);
          Student s2 = new Student("rose", 95, 95, 95);
          Student s3 = new Student("sam", 100, 93, 98);
          //把學生物件新增到集合
          ts.add(s1);
          ts.add(s2);
          ts.add(s3);
  ​
          //遍歷集合
          for (Student s : ts) {
              System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getEnglish() + "," + s.getSum());
          }
      }
  }

  資源來源 : 黑馬程式設計師