用JavaScript 实现红黑树算法 附上代码

时间: 2023-09-23 18:06:36 浏览: 126
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红黑树的插入详解及Javascript实现方法示例

### 回答1: 我没有具体的代码,但是可以提供一些指导。红黑树的实现包括插入、搜索、删除和旋转,所以你可以考虑实现这些操作。一些可以参考的资源有:https://www.geeksforgeeks.org/red-black-tree-set-1-introduction-2/,https://www.tutorialspoint.com/data_structures_algorithms/red_black_tree_algorithm.htm,以及http://www.cs.auckland.ac.nz/software/AlgAnim/red_black.html。 ### 回答2: 红黑树(Red-Black Tree)是一种自平衡的二叉搜索树,通过在每个节点上添加一个额外的存储位表示节点的颜色(红色或黑色),并对其进行特定的调整和变色操作以保持平衡。以下是用JavaScript实现红黑树算法的示例代码: ```javascript class Node { constructor(value) { this.value = value; this.left = null; this.right = null; this.color = 1; // 默认新节点为红色(1),插入红黑树中的路径节点必须为黑色(0) this.parent = null; } } class RedBlackTree { constructor() { this.root = null; } // 左旋操作 rotateLeft(node) { const temp = node.right; node.right = temp.left; if (temp.left) { temp.left.parent = node; } temp.parent = node.parent; if (!node.parent) { this.root = temp; } else if (node === node.parent.left) { node.parent.left = temp; } else { node.parent.right = temp; } temp.left = node; node.parent = temp; } // 右旋操作 rotateRight(node) { const temp = node.left; node.left = temp.right; if (temp.right) { temp.right.parent = node; } temp.parent = node.parent; if (!node.parent) { this.root = temp; } else if (node === node.parent.right) { node.parent.right = temp; } else { node.parent.left = temp; } temp.right = node; node.parent = temp; } // 节点插入操作 insert(value) { const newNode = new Node(value); let current = this.root; let parent = null; while (current !== null) { parent = current; if (newNode.value < current.value) { current = current.left; } else { current = current.right; } } newNode.parent = parent; if (!parent) { this.root = newNode; } else if (newNode.value < parent.value) { parent.left = newNode; } else { parent.right = newNode; } if (!newNode.parent) { newNode.color = 0; return; } if (!newNode.parent.parent) { return; } this.fixTree(newNode); } // 红黑树修正 fixTree(node) { while ( node && node.parent && node.parent.color === 1 && node.color !== 0 ) { if (node.parent === node.parent.parent.left) { let uncle = node.parent.parent.right; if (uncle && 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; this.rotateLeft(node); } node.parent.color = 0; node.parent.parent.color = 1; this.rotateRight(node.parent.parent); } } else { let uncle = node.parent.parent.left; if (uncle && 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; this.rotateRight(node); } node.parent.color = 0; node.parent.parent.color = 1; this.rotateLeft(node.parent.parent); } } } this.root.color = 0; } } // 示例用法 const tree = new RedBlackTree(); tree.insert(7); tree.insert(3); tree.insert(18); tree.insert(10); tree.insert(22); tree.insert(8); tree.insert(11); tree.insert(26); console.log(tree.root); ``` 以上是用JavaScript实现红黑树算法的示例代码。通过调用`insert()`方法将节点插入红黑树中,该方法内部会根据红黑树的定义进行节点的调整和变色操作,最终实现自平衡的红黑树数据结构。你可以根据自己的需求,修改代码中的示例用法或扩展其功能。 ### 回答3: 红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,它能够保持树的平衡性,从而提高搜索、插入和删除等操作的效率。下面是用 JavaScript 实现红黑树算法的简单示例代码: ```javascript // 定义红黑树的节点类 class Node { constructor(value, color) { this.value = value; this.left = null; this.right = null; this.parent = null; this.color = color; } } // 定义红黑树类 class RedBlackTree { constructor() { this.root = null; } // 左旋 rotateLeft(node) { let rightChild = node.right; node.right = rightChild.left; if (rightChild.left != null) { rightChild.left.parent = node; } rightChild.parent = node.parent; if (node.parent != null) { if (node == node.parent.left) { node.parent.left = rightChild; } else { node.parent.right = rightChild; } } else { this.root = rightChild; } rightChild.left = node; node.parent = rightChild; } // 右旋 rotateRight(node) { let leftChild = node.left; node.left = leftChild.right; if (leftChild.right != null) { leftChild.right.parent = node; } leftChild.parent = node.parent; if (node.parent != null) { if (node == node.parent.right) { node.parent.right = leftChild; } else { node.parent.left = leftChild; } } else { this.root = leftChild; } leftChild.right = node; node.parent = leftChild; } // 插入节点 insert(value) { let newNode = new Node(value, "red"); if (this.root == null) { this.root = newNode; this.root.color = "black"; return; } this.insertNode(this.root, newNode); this.enforceRBTreeProperties(newNode); } insertNode(node, newNode) { if (newNode.value < node.value) { if (node.left == null) { node.left = newNode; newNode.parent = node; } else { this.insertNode(node.left, newNode); } } else { if (node.right == null) { node.right = newNode; newNode.parent = node; } else { this.insertNode(node.right, newNode); } } } enforceRBTreeProperties(node) { if (node == this.root) { node.color = "black"; } else if (node.parent.color == "red") { let grandParent = node.parent.parent; let uncle = null; if (grandParent.left == node.parent) { uncle = grandParent.right; if (uncle != null && uncle.color == "red") { node.parent.color = "black"; uncle.color = "black"; grandParent.color = "red"; this.enforceRBTreeProperties(grandParent); } else { if (node == node.parent.right) { this.rotateLeft(node.parent); node = node.left; } node.parent.color = "black"; grandParent.color = "red"; this.rotateRight(grandParent); } } else { uncle = grandParent.left; if (uncle != null && uncle.color == "red") { node.parent.color = "black"; uncle.color = "black"; grandParent.color = "red"; this.enforceRBTreeProperties(grandParent); } else { if (node == node.parent.left) { this.rotateRight(node.parent); node = node.right; } node.parent.color = "black"; grandParent.color = "red"; this.rotateLeft(grandParent); } } } } } // 测试红黑树 let rbTree = new RedBlackTree(); rbTree.insert(10); rbTree.insert(20); rbTree.insert(30); rbTree.insert(40); // 可以继续插入其他节点并进行相关操作 ``` 这段代码实现了一个红黑树类,包括节点的定义、左右旋的操作以及插入节点时的自平衡操作。通过调用类中的 insert() 方法,可以将新的节点插入红黑树中,并自动进行相关的调整,以保持红黑树的平衡。这段代码只是一个简单示例,完整的红黑树实现可能还需要考虑其他操作,比如删除节点等。
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