private RBTNode <TKey, TValue> RightRotate(RBTNode <TKey, TValue> node)
{
// Сохранение левого поддерева node
var newRoot = node.left;
// Превращение правого поддерева newRoot в левое поддерево node
node.left = newRoot.right;
if (newRoot.right != RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
newRoot.right.parent = node;
}
// Передача родителя node узлу newRoot
newRoot.parent = node.parent;
if (node.parent == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
root = newRoot;
}
else if (node == node.parent.right)
{
node.parent.right = newRoot;
}
else
{
node.parent.left = newRoot;
}
// Размещение node в качестве правого дочернего узла newRoot
newRoot.right = node;
node.parent = newRoot;
return(newRoot);
}
internal RBTNode <TKey, TValue> Maximum(RBTNode <TKey, TValue> node)
{
if (node.right == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
return(node);
}
return(Maximum(node.right));
}
internal RBTNode <TKey, TValue> Minimum(RBTNode <TKey, TValue> node)
{
if (node.left == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
return(node);
}
return(Minimum(node.left));
}
internal List <TValue> IncoderTreeWalk(RBTNode <TKey, TValue> node, List <TValue> result)
{
result ??= new List <TValue>();
if (node.left != RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
IncoderTreeWalk(node.left, result);
}
result.Add(node.value);
if (node.right != RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
IncoderTreeWalk(node.right, result);
}
return(result);
}
private void Transplant(RBTNode <TKey, TValue> oldNode, RBTNode <TKey, TValue> newNode)
{
if (oldNode.parent == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
root = newNode;
}
else if (oldNode == oldNode.parent.left)
{
oldNode.parent.left = newNode;
}
else
{
oldNode.parent.right = newNode;
}
newNode.parent = oldNode.parent;
}
internal int BlackHeight(RBTNode <TKey, TValue> node, int height)
{
if (node.color == RBColor.Black && node != RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
height++;
}
if (node.parent != null)
{
return(BlackHeight(node.parent, height));
}
else
{
return(height);
}
}
private void Delete(RBTNode <TKey, TValue> deletingNode)
{
var y = deletingNode;
var yOriginalColor = y.color;
RBTNode <TKey, TValue> x;
if (deletingNode.left == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
x = deletingNode.right;
Transplant(deletingNode, deletingNode.right);
}
else if (deletingNode.right == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
x = deletingNode.left;
Transplant(deletingNode, deletingNode.left);
}
else
{
y = root.Minimum(root);
x = y.right;
if (y.parent == deletingNode)
{
x.parent = y;
}
else
{
Transplant(y, y.right);
y.right = deletingNode.right;
y.right.parent = y;
}
Transplant(deletingNode, y);
y.left = deletingNode.left;
y.left.parent = y;
y.color = deletingNode.color;
}
if (yOriginalColor == RBColor.Black)
{
DeleteFixup(x);
}
}
private void Insert(RBTNode <TKey, TValue> newNode)
{
var y = RBTNode <TKey, TValue> .nil;
var x = root;
int compareResult;
while (x != RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
y = x;
compareResult = newNode.key.CompareTo(x.key);
if (compareResult < 0)
{
x = x.left;
}
else
{
x = x.right;
}
}
newNode.parent = y;
compareResult = newNode.key.CompareTo(y.key);
if (y == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
root = newNode;
}
else if (compareResult < 0)
{
y.left = newNode;
}
else
{
y.right = newNode;
}
newNode.left = RBTNode <TKey, TValue> .nil;
newNode.right = RBTNode <TKey, TValue> .nil;
newNode.color = RBColor.Red;
InsertFixup(newNode);
}
internal RBTNode <TKey, TValue> Search(RBTNode <TKey, TValue> node, TKey key)
{
if (node == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
throw new ArgumentException("Node with this key is not exists");
}
if (key.Equals(node.key))
{
return(node);
}
var compareResult = key.CompareTo(node.key);
if (compareResult < 0)
{
return(Search(node.left, key));
}
else
{
return(Search(node.right, key));
}
}
private void DeleteFixup(RBTNode <TKey, TValue> node)
{
RBTNode <TKey, TValue> w = RBTNode <TKey, TValue> .nil;
while (node != root && node.color == RBColor.Black)
{
if (node == node.parent.left)
{
w = node.parent.right;
if (w.color == RBColor.Red)
{
w.color = RBColor.Black; // Случай 1
node.parent.color = RBColor.Red; // Случай 1
LeftRotate(node.parent); // Случай 1
w = node.parent.right; // Случай 1
}
if (w.left.color == RBColor.Black && w.right.color == RBColor.Black)
{
w.color = RBColor.Red; // Случай 2
node = node.parent; // Случай 2
}
else
{
if (w.right.color == RBColor.Black)
{
w.left.color = RBColor.Black; // Случай 3
w.color = RBColor.Red; // Случай 3
RightRotate(w); // Случай 3
w = node.parent.right; // Случай 3
}
w.color = node.parent.color; // Случай 4
node.parent.color = RBColor.Black; // Случай 4
w.right.color = RBColor.Black; // Случай 4
LeftRotate(node.parent); // Случай 4
node = root; // Случай 4
}
}
else
{
w = node.parent.left;
if (w.color == RBColor.Red)
{
w.color = RBColor.Black; // Случай 5
node.parent.color = RBColor.Red; // Случай 5
RightRotate(node.parent); // Случай 5
w = node.parent.left; // Случай 5
}
if (w.right.color == RBColor.Black && w.left.color == RBColor.Black)
{
w.color = RBColor.Red; // Случай 6
node = node.parent; // Случай 6
}
else
{
if (w.left.color == RBColor.Black)
{
w.right.color = RBColor.Black; // Случай 7
w.color = RBColor.Red; // Случай 7
LeftRotate(w); // Случай 7
w = node.parent.left; // Случай 7
}
w.color = node.parent.color; // Случай 8
node.parent.color = RBColor.Black; // Случай 8
w.left.color = RBColor.Black; // Случай 8
RightRotate(node.parent); // Случай 8
node = root; // Случай 8
}
}
}
node.color = RBColor.Black;
}
// Восстановление свойств красного дерева после вставки
private void InsertFixup(RBTNode <TKey, TValue> newNode)
{
if (newNode.parent == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
newNode.color = RBColor.Black;
return;
}
else if (newNode.parent.parent == RBTNode <TKey, TValue> .nil)
{
return;
}
while (newNode.parent.color == RBColor.Red)
{
if (newNode.parent == newNode.parent.parent.left)
{
var y = newNode.parent.parent.right;
if (y.color == RBColor.Red)
{
newNode.parent.color = RBColor.Black; // Случай 1
y.color = RBColor.Black; // Случай 1
newNode.parent.parent.color = RBColor.Red; // Случай 1
newNode = newNode.parent.parent; // Случай 1
}
else
{
if (newNode == newNode.parent.right)
{
newNode = newNode.parent; // Случай 2
LeftRotate(newNode); // Случай 2
}
newNode.parent.color = RBColor.Black; // Случай 3
newNode.parent.parent.color = RBColor.Red; // Случай 3
RightRotate(newNode.parent.parent); // Случай 3
}
}
else
{
var height = newNode.BlackHeight(newNode, 0);
var y = newNode.parent.parent.left;
if (y.color == RBColor.Red)
{
newNode.parent.color = RBColor.Black; // Случай 4
y.color = RBColor.Black; // Случай 4
newNode.parent.parent.color = RBColor.Red; // Случай 4
newNode = newNode.parent.parent; // Случай 4
}
else
{
if (newNode == newNode.parent.left)
{
newNode = newNode.parent; // Случай 5
RightRotate(newNode); // Случай 5
}
newNode.parent.color = RBColor.Black; // Случай 6
newNode.parent.parent.color = RBColor.Red; // Случай 6
LeftRotate(newNode.parent.parent); // Случай 6
}
}
}
root.color = RBColor.Black;
}
public RBT()
{
root = RBTNode <TKey, TValue> .nil;
}