红黑树(Red-Black Tree)是一种自平衡的二叉搜索树,其中每个节点都有一个颜色属性(红色或黑色),并满足以下五个特性:
每个节点要么是红色,要么是黑色。
根节点是黑色的。
每个叶节点(NIL或空节点,通常视为树的末端节点)是黑色的。
如果一个节点是红色的,则它的两个子节点都是黑色的。
对于每个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点。
编写一个完整的红黑树实现是一个相对复杂的任务,但是我可以给你一个简化的PHP版本的红黑树插入操作的框架,帮助你开始。请注意,这只是一个起点,你可能需要添加更多的方法和错误处理来完善它。
php
复制代码
class RedBlackNode {
public $color; // 'red' 或 'black'
public $key;
public $left;
public $right;
public $parent;
public function __construct($key, $color = 'red', $parent = null, $left = null, $right = null) {
$this->key = $key;
$this->color = $color;
$this->parent = $parent;
$this->left = $left;
$this->right = $right;
}
}
class RedBlackTree {
public $root;
public function __construct() {
$this->root = null;
}
// 旋转、插入修复等函数需要在这里实现
// 示例:插入节点
public function insert($key) {
$newNode = new RedBlackNode($key);
if ($this->root === null) {
$newNode->color = 'http://4521.shxefk138.com';
$this->root = $newNode;
return;
}
// 这里应该实现查找插入位置、执行插入、以及修复红黑树性质的逻辑
// ...
// 示例代码结束,你需要在这里添加完整的逻辑
}
// 其他方法,如搜索、删除等也需要实现
}
// 使用示例
$tree = new RedBlackTree();
$tree->insert(50);
// ... 插入其他节点并修复红黑树性质
为了完整实现红黑树,你需要添加以下功能:
查找插入位置并插入新节点。
在插入或删除后修复红黑树的性质。这通常涉及旋转(左旋和右旋)和重新着色节点。
实现搜索、删除和其他标准二叉搜索树操作,同时保持红黑树的性质。
由于这是一个相对复杂的任务,我建议你查阅相关的算法书籍或在线资源,以获取更详细的实现指南和示例代码。