CLRS 13.1紅黑樹的性質

13.1-1
我就不畫圖了,在此描述一下。
畫一個 15 個結點(不包含葉結點)的滿二叉樹,從根向下依次爲第一層,第二層,第三層和第四層。對應黑高爲 2 時,就把第三層全部結點塗黑。對應黑高爲 3 時,把第二三(或者二四)層塗黑。對應黑高爲 4 時把二三四層都塗黑。
注:第一層爲根結點,本來就是黑色。

13.1-2
調用TREE-INSERT後在關鍵字 35 的右子樹插入關鍵字 36,此時將關鍵字 36 標記紅色或者黑色都會違反紅黑樹的性質。

13.1-3
是一顆紅黑樹,並且都不用做任何改變。

13.1-4
吸收之後的黑結點的度可能爲 2(孩子結點都是黑色)、3(孩子結點爲一黑一紅)、4(孩子結點都是紅色)。
葉結點的深度保持不變。

13.1-5
假設結點 x 的黑高爲 k ,則所有簡單路徑中,最短的路徑是所有結點都是黑色,此路徑長度爲 k ,最長路徑是一紅一黑交替,此路徑長度爲 2k ,也就是說不可能比最短路徑還短,也不存在比最長路徑還長,否則就違反了紅黑樹的性質。

13.1-6
最多的時候是一層黑結點、一層紅結點交替,此時結點數 22k1 ;最少的時候是每一層都是黑結點。此時結點樹 2k1

13.1-7
比值最大是 2:1 ,即只有兩層(不含葉結點)且根結點的兩個孩子結點是紅色。比值最小當然是 0,也就是樹中全部是黑色結點。

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