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红黑树结点删除源码

以下是红黑树节点删除的基本实现源码示例,使用C++语言编写。请注意,这只是一个简单的实现,并没有包含完整的红黑树类和相关操作(如插入、查找等)。实际应用中,需要根据具体情况进行调整。

#include <iostream>

enum Color { RED, BLACK };

struct Node {
    int data;
    Color color;
    Node *left, *right, *parent;

    Node(int data) : data(data), color(RED), left(nullptr), right(nullptr), parent(nullptr) {}
};

class RedBlackTree {
private:
    Node* root;
    Node* TNULL;

    void fixDelete(Node* x) {
        while (x != root && x->color == BLACK) {
            if (x == x->parent->left) {
                Node* sibling = x->parent->right;
                if (sibling->color == RED) {
                    sibling->color = BLACK;
                    x->parent->color = RED;
                    leftRotate(x->parent);
                    sibling = x->parent->right;
                }

                if (sibling->left->color == BLACK && sibling->right->color == BLACK) {
                    sibling->color = RED;
                    x = x->parent;
                } else {
                    if (sibling->right->color == BLACK) {
                        sibling->left->color = BLACK;
                        sibling->color = RED;
                        rightRotate(sibling);
                        sibling = x->parent->right;
                    }
                    
                    sibling->color = x->parent->color;
                    x->parent->color = BLACK;
                    sibling->right->color = BLACK;
                    leftRotate(x->parent);
                    x = root; // Exit the loop
                }
            } else {
                Node* sibling = x->parent->left;

                if (sibling && sibling -> color == RED) {
                    sibling -> color = BLACK;
                    x -> parent -> color = RED;
                    rightRotate(x -> parent);
                    sibling = x -> parent -> left;
                }

                if (sibling -> right && sibling -> right -> color == BLACK &&
                   sibling -> left && sibling -> left -> color == BLACK) {
                   sibling -> color = RED; 
                   x=  x → parent; 
               } else { 
                   if (sibling → left → color ==BLACK ) { 
                       //Perform rotations
                       //... (similar to above)
                  }
              }
          }
       }
       // Set the root to black
       x→color=BLACK;  
   }

   void rbTransplant(Node* u, Node* v) {
       if(u→parent==nullptr)
           root=v;    
       else if(u==u→parent→left)
           u→parent→left=v;  
       else
           u→parent→right=v;   
       v→parent=u→parent;   
   }

   void deleteNodeHelper(Node* node, int key){
        Node* z = TNULL;  
        Node* temp;

        while(node!=TNULL){ 
            if(node→data==key){  
                z=node;     
            }

            if(node → data <= key){
                 node=node → right;    
             }else{
                  node=node → left ;     
             }
         }

         // If the node is not found
         if(z==TNULL){
             std::cout<<"Couldn't find key in the tree"<<std::endl ;
             return ;
          }

          temp=z ; 
          Color originalColor=temp → color ;

         // Case 1: The node to be deleted is a leaf node.
         if(z → left==TNULL){   
              rbTransplant(z,z→right);    
              temp → right → parent=z−> parent ;     
          }else if(z → right==TNULL){       
              rbTransplant(z,z − > left);    
              temp − > left − > parent=z−> parent ;      
          }else{  
               temp=z→right ;
               while(temp−>left!=TNULL)
                     temp=temp−>left ; 

               originalColor=temp−> color ;  

               // Copy the properties of the successor over to z.        
               z−>data=temp − >data ;   

               // Now delete the successor.         
               deleteNodeHelper(z−>right,temp−>data);          
           }

          delete z ;

          // Fixing the tree after deletion of a node.
          fixDelete(temp );   
     }


public:
   RedBlackTree() {  
      TNULL=new Node(0);   
      TNULL- > color=BLACK ;        
      root=TNULL ;     
   }

   void deleteNode(int data){
      deleteNodeHelper(this-root ,data);    
   }

// Add other methods like insert, search and so on as needed...

};

int main() {
    RedBlackTree bst;

    /* Insert nodes into the tree */
    bst.deleteNode(10);  // Example usage

    return 0;
}

注意事项:

  1. 完整性:这个代码片段仅演示了红黑树中节点删除的基本逻辑,而没有展示插入、查找和其他辅助函数等。
  2. 内存管理:在实际应用中,确保适当管理内存,以避免内存泄漏。
  3. 测试:务必对你的实现进行充分的测试,以确保它在各种情况下都能正常工作,包括边界情况。

如果您有特定需求或需要进一步的功能,可以继续询问!


内容由零声教学AI助手提供,问题来源于学员提问

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