Java 红黑树-如何找到节点'；谁的父母？

在红黑树中，旋转时，需要知道谁是特定节点的父节点。 但是，该节点仅引用右或左子节点

我想给一个节点实例变量“parent”，但正是因为这个原因，我认为这样做不值得，而且每次旋转更改父引用也太复杂了

public class Node {
  private left;
  private right;
  private isRed;
  private parent; //I don't think this is good idea
}

所以，我的解决方案是编写findParent（）方法，使用搜索来查找父对象。我想知道是否有其他方法可以找到节点的父节点

我的解决方案：

样本树：

    50
    / \
   25  75

如果要查找节点25的父节点，请传递如下内容：

Node parent = findParent(Node25.value);

它返回node50

protected Node findParent(int val) {
        if(root == null) {
            return null;
        }
        Node current = root;
        Node parent = current;
        while(true) {
            if(current.val == val) { //found
                return parent;
            }
            if(current == null) { //not found
                return null;
            }
            parent = current;
            if(current.val > val) { //go left
                current = current.left;
            }
            else { //go right
                current = current.right; 
            }
        }
    }

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存储父对象肯定比查找它要好。更新父引用没有那么复杂

我想给一个节点实例变量“parent”，但正是因为这个原因，我认为不值得这么做

要使节点具有父级引用，每个节点需要一个额外的指针/引用。将此与在需要了解给定节点的父节点时遍历树进行比较

这是两者之间的权衡

维护额外引用以及在修改节点时使其保持最新的成本

必须遍历树才能找到给定节点的父节点的计算成本和复杂性

我认为这两个选项之间的选择有点主观，但就我个人而言，我会选择只跟踪

父项

引用

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作为您的参考点，

java.util.TreeMap

被实现为一个红黑树，其中

条目

节点包含

左

，

右

，和

parent

引用。

当您遍历树以到达枢轴节点时，您可以缓存上一个父节点，或者如果需要多个级别的“撤消”，则可以将每个遍历的节点缓存到堆栈上

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此缓存将是旋转算法的局部变量，因此它不需要树中更多的空间或昂贵的额外遍历。

使用父指针是可选的。如果放弃父指针，则必须使用递归（递归方法调用保留堆栈上的父信息）编写插入/删除操作，或者编写一个迭代版本，在向下移动树时维护自己的父堆栈

一个非常好的描述红黑树可以在这里找到

这包括对许多rbtree实现的描述，包括有无父指针

如果您确实想节省空间（这是很公平的），可以在这里找到关于rbtree实现的非常优秀的描述

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如果insert/delete实现使用您描述的用于搜索节点父节点的方法，则效率将非常低。使用指针或递归。

除了父指针和再次查询父指针之外，另一种解决方案是维护祖先堆栈

假设有人希望在以下树中插入23：

通常插入的算法为：

查找23所在的节点（如果它在树中）

如果23已经存在，返回失败

如果23还没有，就放在那里

根据需要运行重新平衡/着色例程

现在，要使用堆栈方法，您需要分配一个足够大的堆栈，以支持树的每一层有一个节点（我认为2*天花（Log2（count））+2）应该包括在内。您甚至可以保留为插入或删除分配的堆栈，并在开始插入时将其清除

所以，看看根。将其推到堆栈上。23大于根中的值，所以向右走。现在将节点当前节点（值21）推到堆栈上。如果树中有23，则它必须位于当前节点的右侧。但当前节点右侧的节点是空哨兵。因此，应该用具有您的值的节点替换空哨兵。父对象是堆栈顶部的项目（最近推送的），祖父母是下一个队列。。。等等，既然你似乎在学习。。。Java为您提供了一个堆栈接口，所以您不需要开发自己的堆栈来实现这一点。就用他们的吧

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至于这是否比父指针方法更好，这在我看来是有争议的——我倾向于使用父指针方法，因为它简单，不需要维护辅助数据结构或广泛使用递归。也就是说，这两种方法都比在应用重新平衡/着色例程时查询当前节点的父节点要好。

我可能错了，但我认为通常的方法是将父节点作为调用堆栈上的参数传递给rotate函数。您应该看看libavl。正确的方法是在搜索时把祖先放在一堆。我不认为这是主观的。如果你想拥有一棵R-B树，那可能是因为你愿意为了追求更快的操作而牺牲一些东西。如果你的内存如此紧张，为什么不使用数组呢？我认为有一些算法可以说，不必维护数据结构的折衷是值得的，因为计算复杂度的微小增加。我个人认为这不是其中之一。我只是想避免给出一个笼统的答案。看起来《永远困惑》已经不在了-（非常遗憾，我从那里学到了很多CS！真是太遗憾了。幸运的是，wayback机器仍然有细节。