c语言红黑树初始化代码详解

时间: 2023-11-03 13:58:13 浏览: 40
红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,它可以保证在最坏情况下,插入、删除和查找操作的时间复杂度都是 O(log n)。下面是一份C语言红黑树的初始化代码详解: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义红黑树节点结构体 typedef struct rb_node { int data; // 存储的数据 int color; // 节点颜色,0表示黑色,1表示红色 struct rb_node *left; // 左子节点 struct rb_node *right;// 右子节点 struct rb_node *parent; // 父节点 } rb_node; // 定义红黑树结构体 typedef struct rb_tree { rb_node *root; // 根节点 rb_node *nil; // 哨兵节点 } rb_tree; // 初始化哨兵节点 void init_nil(rb_tree *tree) { tree->nil = (rb_node *) malloc(sizeof(rb_node)); tree->nil->color = 0; // 哨兵节点为黑色 tree->nil->parent = NULL; tree->nil->left = NULL; tree->nil->right = NULL; } // 初始化红黑树 void init_rb_tree(rb_tree *tree) { init_nil(tree); tree->root = tree->nil; } // 创建红黑树节点 rb_node *create_rb_node(int data) { rb_node *node = (rb_node *) malloc(sizeof(rb_node)); node->data = data; node->color = 1; // 新节点为红色 node->left = NULL; node->right = NULL; node->parent = NULL; return node; } // 插入节点 void insert_rb_node(rb_tree *tree, rb_node *node) { rb_node *x = tree->root; rb_node *y = tree->nil; while (x != tree->nil) { y = x; if (node->data < x->data) { x = x->left; } else { x = x->right; } } node->parent = y; if (y == tree->nil) { tree->root = node; } else if (node->data < y->data) { y->left = node; } else { y->right = node; } node->left = tree->nil; node->right = tree->nil; node->color = 1; insert_fixup(tree, node); } // 修复插入操作后的红黑树性质 void insert_fixup(rb_tree *tree, rb_node *node) { while (node->parent->color == 1) { if (node->parent == node->parent->parent->left) { rb_node *y = node->parent->parent->right; if (y->color == 1) { node->parent->color = 0; y->color = 0; node->parent->parent->color = 1; node = node->parent->parent; } else { if (node == node->parent->right) { node = node->parent; left_rotate(tree, node); } node->parent->color = 0; node->parent->parent->color = 1; right_rotate(tree, node->parent->parent); } } else { rb_node *y = node->parent->parent->left; if (y->color == 1) { node->parent->color = 0; y->color = 0; node->parent->parent->color = 1; node = node->parent->parent; } else { if (node == node->parent->left) { node = node->parent; right_rotate(tree, node); } node->parent->color = 0; node->parent->parent->color = 1; left_rotate(tree, node->parent->parent); } } } tree->root->color = 0; } // 左旋 void left_rotate(rb_tree *tree, rb_node *node) { rb_node *y = node->right; node->right = y->left; if (y->left != tree->nil) { y->left->parent = node; } y->parent = node->parent; if (node->parent == tree->nil) { tree->root = y; } else if (node == node->parent->left) { node->parent->left = y; } else { node->parent->right = y; } y->left = node; node->parent = y; } // 右旋 void right_rotate(rb_tree *tree, rb_node *node) { rb_node *y = node->left; node->left = y->right; if (y->right != tree->nil) { y->right->parent = node; } y->parent = node->parent; if (node->parent == tree->nil) { tree->root = y; } else if (node == node->parent->left) { node->parent->left = y; } else { node->parent->right = y; } y->right = node; node->parent = y; } // 中序遍历 void inorder_rb_tree(rb_node *node) { if (node != NULL) { inorder_rb_tree(node->left); printf("%d ", node->data); inorder_rb_tree(node->right); } } int main() { rb_tree tree; init_rb_tree(&tree); int arr[] = {11, 2, 14, 1, 7, 15, 5, 8, 4}; int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (int i = 0; i < len; i++) { rb_node *node = create_rb_node(arr[i]); insert_rb_node(&tree, node); } printf("中序遍历红黑树:"); inorder_rb_tree(tree.root); printf("\n"); return 0; } ``` 以上是一份简单的红黑树初始化代码,其中包含了红黑树的初始化、节点插入、修复插入操作后的红黑树性质、左旋、右旋、中序遍历等基本操作。在使用时,需要注意初始化哨兵节点,以及在创建新节点时将其颜色设置为红色。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言 共用体(Union)详解及示例代码

本文主要介绍C语言 共用体,这里整理了相关资料及示例代码,帮助大家学习理解此部分的知识,有兴趣的小伙伴可以参考下
recommend-type

C语言 经典题目螺旋矩阵 实例详解

主要介绍了C语言 经典题目螺旋矩阵 实例详解的相关资料,这里附有代码实例及实现效果图,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C语言实现二进制文件读写详解

文章先介绍函数,我们一共要用到三个函数,fopen,fread,fwrite。二进制读写的顺序是用fopen以二进制方式打开读写文件,然后使用fread和fwrite两个函数将数据写入二进制文件中。
recommend-type

C语言实现哈夫曼树的构建

主要为大家详细介绍了C语言实现哈夫曼树的构建,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

C语言接口与实现方法实例详解

主要介绍了C语言接口与实现方法,包括接口的概念、实现方法及抽象数据类型等,并配合实例予以说明,需要的朋友可以参考下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。