紅黑樹是一種自平衡二叉搜索樹,其特點是每個節點都帶有顏色屬性,可以是紅色或黑色。在插入或刪除節點時,可能會破壞紅黑樹的性質,需要進行顏色翻轉和旋轉操作來恢復平衡。
顏色翻轉操作: 顏色翻轉操作通常發生在一個節點的兩個子節點都是紅色時。此時需要將該節點的顏色設為紅色,而將其兩個子節點的顏色設為黑色。這樣可以保持紅黑樹的性質,即任意一個節點到其子節點的路徑上包含相同數目的黑色節點。
旋轉操作: 旋轉操作分為左旋和右旋兩種情況。左旋和右旋的目的是將紅黑樹的節點進行調整,使得樹保持平衡。
通過顏色翻轉和旋轉操作,可以保持紅黑樹的平衡性,確保搜索、插入和刪除操作的時間復雜度是O(logn)級別的。