用python学有个红黑树

时间: 2024-04-04 17:27:50 浏览: 119
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红黑树demo python代码

红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,它在插入和删除节点时通过一系列的旋转和重新着色操作来保持树的平衡。Python是一种功能强大且易于学习的编程语言,可以用来实现红黑树。 在Python中,你可以使用类来定义一个红黑树的节点,并在节点类中实现插入、删除和搜索等操作。下面是一个简单的红黑树的实现示例: ```python class Node: def __init__(self, key): self.key = key self.left = None self.right = None self.parent = None self.color = 1 # 1表示红色,0表示黑色 class RedBlackTree: def __init__(self): self.nil = Node(None) # 哨兵节点,表示空节点 self.root = self.nil def insert(self, key): node = Node(key) node.left = self.nil node.right = self.nil node.color = 1 # 新插入的节点为红色 parent = None current = self.root while current != self.nil: parent = current if node.key < current.key: current = current.left else: current = current.right node.parent = parent if parent is None: self.root = node elif node.key < parent.key: parent.left = node else: parent.right = node self._insert_fixup(node) def _insert_fixup(self, node): while node.parent.color == 1: if node.parent == node.parent.parent.left: uncle = node.parent.parent.right if uncle.color == 1: node.parent.color = 0 uncle.color = 0 node.parent.parent.color = 1 node = node.parent.parent else: if node == node.parent.right: node = node.parent self._left_rotate(node) node.parent.color = 0 node.parent.parent.color = 1 self._right_rotate(node.parent.parent) else: uncle = node.parent.parent.left if uncle.color == 1: node.parent.color = 0 uncle.color = 0 node.parent.parent.color = 1 node = node.parent.parent else: if node == node.parent.left: node = node.parent self._right_rotate(node) node.parent.color = 0 node.parent.parent.color = 1 self._left_rotate(node.parent.parent) self.root.color = 0 def _left_rotate(self, x): y = x.right x.right = y.left if y.left != self.nil: y.left.parent = x y.parent = x.parent if x.parent is None: self.root = y elif x == x.parent.left: x.parent.left = y else: x.parent.right = y y.left = x x.parent = y def _right_rotate(self, x): y = x.left x.left = y.right if y.right != self.nil: y.right.parent = x y.parent = x.parent if x.parent is None: self.root = y elif x == x.parent.right: x.parent.right = y else: x.parent.left = y y.right = x x.parent = y def search(self, key): current = self.root while current != self.nil and key != current.key: if key < current.key: current = current.left else: current = current.right return current def delete(self, key): node = self.search(key) if node == self.nil: return self._delete_node(node) def _delete_node(self, node): # 省略删除节点的代码 # 其他辅助方法省略... ``` 这只是一个简单的红黑树实现示例,你可以根据需要进行扩展和优化。希望对你学习红黑树有所帮助!
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