红黑树和AVL树(平衡二叉树)区别

一,AVL树(平衡二叉树)

(1)简介

AVL树是带有平衡条件的二叉查找树,一般是用平衡因子差值判断是否平衡并通过旋转来实现平衡左右子树树高不超过1,和红黑树相比,AVL树是严格的平衡二叉树,平衡条件必须满足(所有节点的左右子树高度差不超过1)。不管我们是执行插入还是删除操作,只要不满足上面的条件,就要通过旋转来保持平衡,而的英文旋转非常耗时的,由此我们可以知道AVL树适合用于插入与删除次数比较少,但查找多的情况

(2)局限性

由于维护这种高度平衡所付出的代价比从中获得的效率收益还大,故而实际的应用不多,更多的地方是用追求局部而不是非常严格整体平衡的红黑树。当然,如果应用场景中对插入删除不频繁,只是对查找要求较高,那么AVL还是较优于红黑树。

(3)应用

1,Windows NT内核中广泛存在;

二、红黑树


(1)简介

一种二叉查找树,但在每个节点增加一个存储位表示节点的颜色,可以是红或黑(非红即黑)。通过对任何一条从根到叶子的路径上各个节点着色的方式的限制红黑树确保没有一条路径会比其它路径长出两倍,因此,红黑树是一种平衡二叉树(由于是弱平衡,可以看到,相同的节点情况下,AVL树的高度低于红黑树),相对于要求严格的AVL树来说,它的旋转次数少,所以对于搜索,插入,删除操作较多的情况下,我们就用红黑树

(2)性质

《红黑树和AVL树(平衡二叉树)区别》

                 如图1所示,每个节点非红即黑;

1. 每个节点非红即黑

2. 根节点是黑的;

3. 每个叶节点(叶节点即树尾端NULL指针或NULL节点)都是黑的;

4. 如图所示,如果一个节点是红的,那么它的两儿子都是黑的;

5. 对于任意节点而言,其到叶子点树NULL指针的每条路径都包含相同数目的黑节点;

6. 每条路径都包含相同的黑节点;

(3)应用

1,广泛用于C ++的STL中,地图和集都是用红黑树实现的;

2,着名的Linux的的进程调度完全公平调度程序,用红黑树管理进程控制块,进程的虚拟内存区域都存储在一颗红黑树上,每个虚拟地址区域都对应红黑树的一个节点,左指针指向相邻的地址虚拟存储区域,右指针指向相邻的高地址虚拟地址空间;

3,IO多路复用的epoll的的的实现采用红黑树组织管理的的的sockfd,以支持快速的增删改查;

4,Nginx的的的中用红黑树管理定时器,因为红黑树是有序的,可以很快的得到距离当前最小的定时器;

5,Java的的的中TreeMap中的中的实现;


    原文作者:算法小白
    原文地址: https://blog.csdn.net/u010899985/article/details/80981053
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