首先我們來看下紅黑樹的結(jié)構(gòu)，如圖：
（學(xué)習(xí)影片分享：java教學(xué)影片）
紅黑樹的結(jié)構(gòu)特徵：
（1）每個節(jié)點或是黑色，或是紅色。
（2）根節(jié)點是黑色。
（3）每個葉子節(jié)點（NIL）是黑色。 [註：這裡葉節(jié)點，是指為空(NIL或NULL)的葉子節(jié)點！ ]
（4）如果一個節(jié)點是紅色的，則它的子節(jié)點必須是黑色的。
（5）從一個節(jié)點到該節(jié)點的子孫節(jié)點的所有路徑上包含相同數(shù)目的黑節(jié)點。
為什麼要用紅黑樹？
1、首先紅黑樹是不符合AVL樹的平衡條件的，即每個節(jié)點的左子樹和右子樹的高度最多差1的二叉查找樹。但提出了為節(jié)點增加顏色，紅黑樹是用非嚴(yán)格的平衡來換取增刪節(jié)點時候旋轉(zhuǎn)次數(shù)的降低，任何不平衡都會在三次旋轉(zhuǎn)之內(nèi)解決，而AVL是嚴(yán)格平衡樹，因此在增加或刪除節(jié)點的時候，依不同情況，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)比紅黑樹多。所以紅黑樹的插入效率更高
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2、紅黑樹能夠以O(shè)( log2 (n)) 的時間複雜度進(jìn)行搜尋、插入、刪除操作
3、簡單來說紅黑樹就是為了解決二元查找樹的缺陷，因為二元查找樹在某些情況下會退化成一個線性結(jié)構(gòu)。
紅黑樹和平衡樹的對比和選擇
1、平衡樹結(jié)構(gòu)更直觀，讀取效能比紅黑樹高；增加和刪除節(jié)點恢復(fù)平衡的效能不如紅黑樹
2、紅黑樹，讀取效能不如平衡樹；增加和刪除節(jié)點恢復(fù)平衡效能比平衡樹好
紅黑樹的使用場景：
TreeMap、 TreeSet以及JDK1.8之後的HashMap底層都用到了紅黑樹。
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