!30 完善红黑树结构实现内容

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Author: Snailclimb

docs/cs-basics/data-structure/pictures/红黑树/红黑树1.PNG

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 # 红黑树
 
-**红黑树特点** :
+## 红黑树数据结构
+
+建立在 BST 二叉搜索树的基础上，AVL、2-3树、红黑树都是自平衡二叉树（统称B-树）。但相比于AVL树，高度平衡所带来的时间复杂度，红黑树对平衡的控制要宽松一些，红黑树只需要保证黑色节点平衡即可。
+
+## **红黑树特点** 
 
 1. 每个节点非红即黑；
+
+   黑色决定平衡，红色不决定平衡。这对应了2-3树中一个节点内可以存放1~2个节点。
+
 2. 根节点总是黑色的；
+
 3. 每个叶子节点都是黑色的空节点（NIL 节点）；
+
+   这里指的是红黑树都会有一个空的叶子节点，是红黑树自己的规则。
+
 4. 如果节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的（反之不一定）；
+
+   通常这条规则也叫不会有连续的红色节点。一个节点最多临时会有3个节点，中间是黑色节点，左右是红色节点。
+
 5. 从根节点到叶节点或空子节点的每条路径，必须包含相同数目的黑色节点（即相同的黑色高度）。
 
+   每一层都只是有一个节点贡献了树高决定平衡性，也就是对应红黑树中的黑色节点。
+
+## 红黑树结构实现
+
+```java
+public class Node {
+
+    public Class<?> clazz;
+    public Integer value;
+    public Node parent;
+    public Node left;
+    public Node right;
+
+    // AVL 树所需属性
+    public int height;
+    // 红黑树所需属性
+    public Color color = Color.RED;
+    
+}
+```
+
+### 1.左倾染色
+
+![幻灯片1](pictures/红黑树/红黑树1.PNG)
+
+- 染色时根据当前节点的爷爷节点，找到当前节点的叔叔节点。
+- 再把父节点染黑、叔叔节点染黑，爷爷节点染红。但爷爷节点染红是临时的，当平衡树高操作后会把根节点染黑。
+
+### 2.右倾染色
+
+![幻灯片2](pictures/红黑树/红黑树2.PNG)
+
+### 3.左旋调衡
+
+#### 3.1一次左旋
+
+![幻灯片3](pictures/红黑树/红黑树3.PNG)
+
+#### 3.2右旋+左旋
+
+![幻灯片4](pictures/红黑树/红黑树4.PNG)
+
+### 4.右旋调衡
+
+#### 4.1一次右旋
+
+![幻灯片5](pictures/红黑树/红黑树5.PNG)
+
+#### 4.2左旋+右旋
+
+![幻灯片6](pictures/红黑树/红黑树6.PNG)
+
 **红黑树的应用**：TreeMap、TreeSet 以及 JDK1.8 的 HashMap 底层都用到了红黑树。
 
 **为什么要用红黑树？** 简单来说红黑树就是为了解决二叉查找树的缺陷，因为二叉查找树在某些情况下会退化成一个线性结构。详细了解可以查看 [漫画：什么是红黑树？](https://juejin.im/post/5a27c6946fb9a04509096248#comment)（也介绍到了二叉查找树，非常推荐）