【算法】红黑树插入数据（变色，左旋、右旋）（二）

本人菜鸡一只，正在更新红黑树系列的文章。

该系列已经全部更完，有5篇文章：

 

【算法】红黑树（二叉树）概念与查询（一）：https://blog.csdn.net/lsr40/article/details/85230703

【算法】红黑树插入数据（变色，左旋、右旋）（二）：https://blog.csdn.net/lsr40/article/details/85245027

【算法】红黑树插入数据的情况与实现（三）：https://blog.csdn.net/lsr40/article/details/85266069

【算法】红黑树删除数据（寻找继承人）（四）：https://blog.csdn.net/lsr40/article/details/85322371

【算法】红黑树删除数据（最后一步，平衡红黑树）（五）：https://blog.csdn.net/lsr40/article/details/86711889

 

 

如果想要在查询的时候能够使用到红黑树的查询优化的时候，必须把数据先加载到红黑树中，加载到红黑树中其实就是put，就是一个构建红黑树的过程！

学习怎么构建红黑树之前，我们必须掌握几个基本的知识！

1、红黑树在插入数据的时候，会先遍历数据应该插入到哪个位置，插入的位置肯定在底部，不可能在中间突然插入一个值。

2、插入的数据一定是红色的（因为要遵守红黑树的第五条规则，如果有一条分支增加了一个黑色节点，就会打破该规则）

3、插入之后，为了满足规则4，就需要用到换色与左旋、右旋的操作了

 

换色，其实就是红变黑，黑变红，只需要让某个对象的属性改变就可以了，没什么好说的。

重要的是什么是旋转，为什么要旋转，什么时候选择左旋，什么时候旋转右旋？

1、旋转分两种：

-1.左旋

大家看如下三张图，对于x做左旋

原始的样子：

正在变换：

变换结束：

-2.右旋

大家看如下三张图，对于y做右旋

原始的样子：

正在变换：

变换结束：

所以，我们发现左旋和右旋是一个相对的操作。

关于红黑树旋转的代码，其实很简单，我大概说一下如何实现，其实每个节点有这么几个属性：

1、父节点的指向

2、子节点的指向（有两个，一个左子节点，一个右子节点）

3、该节点的颜色

4、该节点存储的value（当然如果是map，那就是该节点的key和value都要存，然后按照key的大小来插入新节点）

所以当我们做旋转的时候，只需要把该节点的父节点指向该节点的子节点，然后把子节点的一条腿接到该节点上。

详情看TreeMap的源码：

左旋转我加了中文注释，大家可以对照，我上面画的左旋转的图去理解旋转的过程，java如何实现

    /** From CLR */
//从TreeMap类中的2221行开始
    private void rotateLeft(Entry p) {
        //这里的p就是图中绿色的x
        if (p != null) {
            //r就是图中的y
            Entry r = p.right;
            //x.right变成y.left
            p.right = r.left;
            //如果y的左腿不为空
            if (r.left != null)
                //设置y.left的父节点为x（必须双向设置）
                r.left.parent = p;
            //x的父节点，变成了y的父节点
            r.parent = p.parent;
            //如果x的父节点为空，证明x就是根节点
            if (p.parent == null)
                //那么y就变成了根节点
                root = r;
                //如果x是父亲的左子节点，x的父亲的左子节点就变成了y
            else if (p.parent.left == p)
                p.parent.left = r;
            else
                //否则x就是父亲的右子节点，x的父亲的右子节点就变成了y
                p.parent.right = r;
            //x变成了y的左子节点
            r.left = p;
            //x的父亲变成了y
            p.parent = r;
        }
    }

    /** From CLR */
    private void rotateRight(Entry p) {
        if (p != null) {
            Entry l = p.left;
            p.left = l.right;
            if (l.right != null) l.right.parent = p;
            l.parent = p.parent;
            if (p.parent == null)
                root = l;
            else if (p.parent.right == p)
                p.parent.right = l;
            else p.parent.left = l;
            l.right = p;
            p.parent = l;
        }
    }

 

当然，到现在我们还不知道到底为什么要旋转？

欲知后事如何，且看下回分解！

本人菜鸡一只，如果有笔误或者自己理解的不到位的地方，还请各位看官批评指出，避免写出不严谨，甚至误导新人的文章！！