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Linux内核红黑树原理与使用

红黑树(Red-Black Tree,RBT)是一种平衡的二叉查找树,前面的红黑树原理与实现这篇文章中详细介绍了红黑树的细节。在Linux的内核源代码中已经给我们实现了一棵红黑树,我们可以方便地拿过来进行使用。
本文将参考Linux内核的源码和文档资料,介绍Linux内核中红黑树的实现细节及使用方法。

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红黑树

二叉查找树可以方便地维护一个动态集合,实现快速的添加、删除以及查询操作。但仅仅当树的高度较低时执行速度较快,当树的高度增加甚至变得极度不平衡时,各种操作的性能急剧下降。红黑树(Red-Black Tree,RBT)是一种平衡的二叉查找树,能在最坏情况下仍然获得较好的时间复杂度。目前C++ STL中包括set、multiset、map、multimap等多种数据结构内部都使用了红黑树或者其变体进行实现。
本文参考算法导论中红黑树章节,将详细介绍红黑树的原理及其在C/C++中的具体实现代码。注意,红黑树的思想及实现跟普通的二叉查找树关系非常大,如果你对二叉查找树还不是非常熟悉,建议先阅读此文:二叉查找树 http://noalgo.info/603.html

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