Pohon-pohon merah-hitam: gambaran, karakteristik

Rudolph Bayer telah mengembangkan sistem "pohon merah-hitam" di awal tahun 1970-an. Nama dia ini diberikan Gimpas L. dan R. Sedgewick.

Apa pohon merah-hitam

Perlu dicatat bahwa mereka adalah spesies pohon biner self-balancing, menyediakan ukuran penghitungan ketinggian jumlah unit dan menghasilkan proses utama dan dasar dari pohon pencarian dalam waktu singkat. operasi tersebut termasuk akuisisi, pengecualian dan situs Menemukan. Keseimbangan disediakan atas dasar aplikasi suplemen menunjukkan warna atribut simpul. Properti ini mengambil salah satu konsep yang mungkin dan menunjukkan salah satu dari warna-warna ini.

Jumlah unit di cabang-cabang hitam dari awal (akar) ke final (sheet) disebut tinggi pohon hitam.

Munculnya istilah

Menggambarkan pohon pencarian self-balancing dalam pekerjaan mereka, penulis mungkin tidak menganggap bahwa akan menjadi pendiri istilah baru. Namun, sudah ditakdirkan bahwa dalam tinta cetak hanya tersedia dua warna. Mereka yang ditunjuk dan setiap bit bergabung node berikutnya.

aplikasi

Dalam ilmu komputer, sebuah pohon merah-hitam yang digunakan untuk pembentukan data pembanding, yang mungkin termasuk berbagai daya tahan dan prasasti atau tokoh.

Kemungkinan untuk membuat pohon merah-hitam pada Actionscript, Python, C ++, dan hampir semua bahasa pemrograman lain. Ini sangat sederhana. Sebuah pohon merah-hitam dari Jawa juga cukup luas.

fitur

pohon hitam dan merah adalah pohon pencarian biner dalam sistem koordinat. Dalam sistem ini di setiap node memiliki nilai warna tertentu. Hal ini dapat mengambil salah satu sebutan di atas. Selain semua kondisi digunakan untuk pohon biner, dan untuk spesies sebelum kita, dan bahkan digunakan aturan berikut:

• simpul warna eksklusif salah satu dari dua di atas. Tidak ada pilihan lain, juga tercermin dalam nama istilah.
• Akar pohon harus selalu dicat hitam. Pengecualian mungkin, tapi seperti keberangkatan dari aturan menambahkan risiko yang sesat pohon self-balancing.
• Semua daun memiliki nilai nol (NIL) dan ditandai dengan warna hitam.
• Perawatan harus diambil bahwa dua keturunan setiap simpul merah tua hitam.
• Setiap jalur cahaya dari sebuah node tertentu untuk setiap lembar simpul anak memberikan persis jumlah yang sama dari unit struktural hitam.

Kadang-kadang pohon merah-hitam ditafsirkan sebagai pohon pencarian biner dangkal. perbedaan mereka ditentukan hanya dalam bahwa alih-alih komponen warna tertentu, dalam arti yang disebutkan di atas berwarna rusuk.

Mengapa memilih pohon merah-hitam

pohon hitam dan merah adalah salah satu varian yang paling umum dari menyeimbangkan diri pohon pencarian biner, dan yang paling sering berubah dalam hal praktis.

Apa yang menjelaskan ini popularitas mereka? Praktek malas, dan itu adalah untuk mengenali. Apa pun yang terlalu rumit dan sulit untuk menggunakan dan pada saat yang sama memberikan hasil yang serupa sebanding dengan penggunaan metode yang lebih sederhana, meninggal dunia atau masuk ke rencana jangka panjang. Prevalensi ini dari orang-orang dari pohon merah-hitam karena mereka paling sering memberikan keseimbangan optimal antara kualitas dan tingkat keseimbangan yang rumit dan mempertahankannya.

Misalnya, jika Anda membandingkan mereka dengan keseimbangan sempurna dalam tingkat pohon mereka, situasi mungkin timbul ketika diamati bahwa "ideal" perwakilan memaksakan tuntutan terlalu didamaikan. Dan dalam hal realisasi tindakan penghapusan pohon atau menyebar terlalu banyak waktu dan usaha yang dihabiskan untuk menstabilkan situasi di keseimbangan yang tepat.

proses

Proses proofreading hitam dan merah pohon biner hampir sama untuk semua cabang lain dari pencarian biner. Memang benar, karena setiap hitam-mahoni merupakan salah satu perwujudan tertentu dari pohon pencarian biner klasik.

Namun, ketika berhadapan dengan mereka harus dipertimbangkan kemungkinan kuat bahwa kegiatan produksi langsung pada atau mengecualikan data dapat menyebabkan kerusakan pada struktur pohon hitam dan merah. Keuntungan besar adalah bahwa perlu untuk merekonstruksi properti dari jumlah yang relatif kecil dari tindakan, seperti mengubah warna, dan sering kurang dari tiga putaran pohon. Hampir semua operasi ini tidak memakan waktu yang lama.

Melanjutkan dengan tindakan penyisipan atau beralih elemen yang diperlukan untuk kenaikan node berikutnya. Fitur ini mirip di semua pohon pencarian biner. Langkah selanjutnya adalah unit kode warna merah tersebut. Satu-satunya perbedaan dapat dianggap bahwa jika operasi penyisipan dalam hal pertama pohon pencarian biner kita tambahkan lembaran, masa lalu hitam-merah membawa tidak ada informasi. Oleh karena itu, alih-alih menambahkan simpul internal menerima merah dan dua anak hitam.

Selanjutnya tindakan kita secara langsung dikondisikan oleh warna node yang berdekatan. istilah "paman" digunakan untuk mereka. analogi langsung dengan pohon keluarga. Oleh karena itu:

• Karakteristik bahwa semua daun tetap hitam, harus dilakukan setiap saat.
• Urutan bahwa dua turunan dari setiap node merah mempertahankan hitam, dapat terganggu. Tapi ini hanya terjadi saat menambahkan node merah, dengan mengubah warna hitam menjadi merah atau mengubah seluruh pohon.
• Juga mencatat bahwa urutan perakitan untuk lembar yang terdiri dari jumlah yang sama simpul hitam dapat dilanggar. Hal ini terjadi hanya ketika simpul hitam, mengubah elemen merah pada hitam, dan dalam situasi sebaliknya mengecat hitam menjadi merah. Hal yang sama dapat dilakukan dan ketika menyalakan pohon.

Setelah meninjau semua hal di atas, mudah untuk memahami bagaimana pencarian di pohon merah-hitam.

Interpretasi yang menarik dari suatu hal yang sederhana seperti pohon, dengan deskripsi warna - merah-hitam atau hitam-cokelat. Sekarang Anda menyadari dalam hal ini.