ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ต้นไม้แดงดำ"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
BotKung (คุย | ส่วนร่วม)
เก็บกวาด +แจ้งรอตรวจสอบด้วยบอต
บรรทัด 1: บรรทัด 1:
{{ขาดอ้างอิง}}
{{รอการตรวจสอบ}}
{{กล่องข้อมูล โครงสร้างข้อมูล
{{กล่องข้อมูล โครงสร้างข้อมูล
|ชื่อ=ต้นไม้แดงดำ (Red-Black Tree)
| ชื่อ = ต้นไม้แดงดำ (Red-Black Tree)
|ภาพ=[[ภาพ:Red-black tree example.svg|200px]]
| ภาพ = [[ไฟล์:Red-black tree example.svg|200px]]
|description=ตัวอย่าง[[ต้นไม้แดงดำ]]
| description = ตัวอย่าง'''ต้นไม้แดงดำ'''
|order=เรียงจากน้อยไปมาก
| order = เรียงจากน้อยไปมาก
|same=ไม่อนุญาตให้ซ้ำ
| same = ไม่อนุญาตให้ซ้ำ
|findi=
| findi =
|finde=O(log n)
| finde = O (log n)
|access=O(log n)
| access = O (log n)
|empty=ทำรากให้เป็น null
| empty = ทำรากให้เป็น null
|emptytime=O(1)
| emptytime = O (1)
|parent=[[ต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค]],[[ต้นไม้ได้ดุล 2-3-4]]
| parent = [[ต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค]],[[ต้นไม้ได้ดุล 2-3-4]]
|children=[[ต้นไม้แบบบี]]
| children = [[ต้นไม้แบบบี]]
}}
}}
'''ต้นไม้แดงดำ'''(Red-Black Tree) เป็น[[ต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค]]ที่ประยุกต์แนวคิดมาจาก[[ต้นไม้ได้ดุล 2-3-4]] ให้เป็นต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค โดยที่ปมของต้นไม้แดงดำจะมีการเก็บตัวแปรหนึ่ง มักเรียกว่าสีแดงและสีดำ มีสองสีซึ่งสามารถเก็บด้วยค่าความจริงหรือตัวแปรขนาดหนึ่ง[[บิต]]ได้ และทำให้ต้นไม้นี้ถูกเรียกชื่อว่า '''ต้นไม้แดงดำ'''
'''ต้นไม้แดงดำ''' ({{lang-en|Red-Black Tree}}) เป็น[[ต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค]]ที่ประยุกต์แนวคิดมาจาก[[ต้นไม้ได้ดุล 2-3-4]] ให้เป็นต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค โดยที่ปมของต้นไม้แดงดำจะมีการเก็บตัวแปรหนึ่ง มักเรียกว่าสีแดงและสีดำ มีสองสีซึ่งสามารถเก็บด้วยค่าความจริงหรือตัวแปรขนาดหนึ่ง[[บิต]]ได้ และทำให้ต้นไม้นี้ถูกเรียกชื่อว่า '''ต้นไม้แดงดำ'''
== ลักษณะของต้นไม้แดงดำ ==
== ลักษณะของต้นไม้แดงดำ ==
ต้นไม้แดงดำเป็นต้นไม้ที่นำแนวคิดมาจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 โดยใช้ปมแบบสองทั้งหมด โดยสำหรับปมแบบ
ต้นไม้แดงดำเป็นต้นไม้ที่นำแนวคิดมาจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 โดยใช้ปมแบบสองทั้งหมด โดยสำหรับปมแบบ
บรรทัด 25: บรรทัด 25:
* การเพิ่ม การลบ และการค้นหา
* การเพิ่ม การลบ และการค้นหา
== ความเร็วที่ใช้ในการทำงาน ==
== ความเร็วที่ใช้ในการทำงาน ==
เนื่องจากต้นไม้แดงดำ มีความสูงจำกัดแน่นอนเป็น log2n ถึง log4n จึงประกันเวลาการทำงานอยู่ใน [[สัญกรณ์โอใหญ่|O(log n)]]
เนื่องจากต้นไม้แดงดำ มีความสูงจำกัดแน่นอนเป็น log2n ถึง log4n จึงประกันเวลาการทำงานอยู่ใน [[สัญกรณ์โอใหญ่|O (log n)]]
== [[ประเภทข้อมูล]]ที่ใช้สร้างต้นไม้แดงดำ ==
== [[ประเภทข้อมูล]]ที่ใช้สร้างต้นไม้แดงดำ ==
ปมของต้นไม้แดงดำนั้นมีข้อมูลเพิ่มมาจากปมของต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคแบบปกติคือจะมีการเพิ่มตัวแปรที่เก็บ
ปมของต้นไม้แดงดำนั้นมีข้อมูลเพิ่มมาจากปมของต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคแบบปกติคือจะมีการเพิ่มตัวแปรที่เก็บ

รุ่นแก้ไขเมื่อ 01:20, 9 พฤษภาคม 2552

ต้นไม้แดงดำ (Red-Black Tree)
ตัวอย่างต้นไม้แดงดำ
ความสำคัญของลำดับเรียงจากน้อยไปมาก
การซ้ำกันของสมาชิกไม่อนุญาตให้ซ้ำ
เวลาที่ใช้ค้นหาตามค่าO (log n)
เวลาที่ใช้ในการเข้าถึงO (log n)
การทำให้ว่างทำรากให้เป็น null
เวลาที่ใช้ทำให้ว่างO (1)
โครงสร้างต้นแบบต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค,ต้นไม้ได้ดุล 2-3-4
โครงสร้างที่นำไปใช้ต้นไม้แบบบี

ต้นไม้แดงดำ (อังกฤษ: Red-Black Tree) เป็นต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคที่ประยุกต์แนวคิดมาจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 ให้เป็นต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาค โดยที่ปมของต้นไม้แดงดำจะมีการเก็บตัวแปรหนึ่ง มักเรียกว่าสีแดงและสีดำ มีสองสีซึ่งสามารถเก็บด้วยค่าความจริงหรือตัวแปรขนาดหนึ่งบิตได้ และทำให้ต้นไม้นี้ถูกเรียกชื่อว่า ต้นไม้แดงดำ

ลักษณะของต้นไม้แดงดำ

ต้นไม้แดงดำเป็นต้นไม้ที่นำแนวคิดมาจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 โดยใช้ปมแบบสองทั้งหมด โดยสำหรับปมแบบ สามจะถูกแทนด้วยปมแบบสองสองปมเรียงกันโดยลูกใดลูกหนึ่งเป็นสีแดง ส่วนปมแบบสี่จะถูกแทนด้วยปมแบบ สองสามปมโดยลูกทั้งคู่เป็นสีแดง การเรียงแบบนี้จะทำให้เกิดกฎที่ว่า "ห้ามปมที่เป็นพ่อ-ลูกกันเป็นสีแดงเหมือนกัน"

จุดเด่นของต้นไม้แดงดำ

ต้นไม้แดงดำดัดแปลงมาจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 ซึ่งถูกกันความสูงระหว่าง log2n ถึง log4n แต่เพียงขยายปมแบบสามกับปมแบบสี่เป็นปมแบบสอง ทำให้ความสูงอาจเพิ่มจากต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 ที่สมมูลกันประมาณสองเท่า เพราะความสูงเพิ่มอีกหนึ่งเท่าเมื่อขยายปมแบบสามและสี่ให้เป็นเป็นปมแบบสอง ดังนั้นความสูงก็ยังอยู่ในช่วง log2n ถึง log4n

บริการที่มักจะมี

  • การเพิ่ม การลบ และการค้นหา

ความเร็วที่ใช้ในการทำงาน

เนื่องจากต้นไม้แดงดำ มีความสูงจำกัดแน่นอนเป็น log2n ถึง log4n จึงประกันเวลาการทำงานอยู่ใน O (log n)

ประเภทข้อมูลที่ใช้สร้างต้นไม้แดงดำ

ปมของต้นไม้แดงดำนั้นมีข้อมูลเพิ่มมาจากปมของต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคแบบปกติคือจะมีการเพิ่มตัวแปรที่เก็บ สี แดงดำ อาจเป็น ตัวเลข หรือค่าความจริง ซึ่งใช้หน่วยจำเพิ่มขึ้นเพียงแค่หนึ่งบิตต่อหนึ่งปม

การสร้างบริการของต้นไม้แดงดำ

การเพิ่มสมาชิก

การเพิ่มสมาชิกของต้นไม้แดงดำจะเลียนแบบการทำงานของต้นไม้ได้ดุล 2-3-4 ซึ่งมีการเปลี่ยนสมาชิกของปมให้สูงขึ้นไป หรือการแตกปม เหล่านี้สามารถแทนด้วยต้นไม้แดงดำด้วยวิธีการจัดการตามสมบัติของต้นไม้แดงดำที่ว่า "ห้ามปมที่เป็นพ่อ-ลูกกันเป็นสีแดงเหมือนกัน"และจัดการดังต่อไปนี้ได้

  1. เพิ่มสมาชิกโดยใช้วิธีการเดียวกับต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคทั่วไป เพียงแต่ปมที่เพิ่มใหม่นี้ให้เป็นปมสีแดง
  2. สำรวจว่าปมพ่อของปมใหม่ที่เพิ่มขึ้นเป็นสีแดงหรือไม่ ถ้าใช่ก็จะขัดกับสมบัติที่"ห้ามปมที่เป็นพ่อ-ลูกกันเป็นสีแดงเหมือนกัน"ก็จะทำได้สองวิธีดังนี้
    1. การสลับสีสามปม ในกรณีที่มีการต่อในลักษณะคล้ายกับต่อปมแบบสี่ การสลับสีสามปมจะเสมือนการแตกปมในต้นไม้ได้ดุล2-3-4
    2. การหมุนปมและสลับสีสามปม ในบางกรณีการสลับสีสามปมเฉยๆ ไม่อาจช่วยให้ถูกต้องกับสมบัติที่ว่า"ห้ามปมที่เป็นพ่อ-ลูกกันเป็นสีแดงเหมือนกัน" ดังนั้นการหมุนปมเท่านั้นจึงช่วยให้สมบัติถูกต้องแบบนี้จะสอดคล้องกับการเพิ่มข้อมูลในปมในต้นไม้ได้ดุล2-3-4

การลบสมาชิก

การค้นหาสมาชิก

การค้นหาสมาชิกนั้นสะดวกมากกว่าต้นไม้ได้ดุล2-3-4 เพราะใช้วิธีค้นหาแบบเดียวกับต้นไม้ค้นหาแบบทวิภาคได้

ดูเพิ่ม