平衡二叉搜索树的比较

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我已经阅读了一些关于自平衡二叉树的问题和答案,但并不是全部都很熟悉。

我知道的第一个是AVL,第二个是红黑树。

有一些我不太理解的地方:根据一些书籍和文章,AVL树可以比红黑树搜索稍微快一点,这是可以理解的。

  1. 那么红黑树相对于AVL树的优势是什么?

  2. 在AVL树中,可能需要在每次插入之后检查平衡,而在红黑树中我们不必频繁地做这样的事情,对吗?

PS: 我在SO上搜索了类似的内容,但是没有得到满意的答案。 希望一些朋友能给我一个关于自平衡树的详细比较。

1个回答

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一棵AVL树具有以下特性:从每个节点开始,左右子树的高度差最多为2。
另一方面,在红黑树中,任何节点的左或右子树的高度最多是另一棵树的两倍。也就是说,它们之间最多相差一个因子2。
这直观地表明,在AVL树中查找平均确实更快。
然而,在插入或删除节点时,我们必须更频繁地重新平衡AVL树,以保持更严格的高度不变量(另一方面,在红黑树中重新平衡的算法要复杂得多)。这意味着在实践中,红黑树可能比AVL树表现得更好,尤其是在经常改变时。

谢谢你的回答。你的意思是,红黑树唯一优于AVL树的地方在于红黑树执行更少的重新平衡操作,并且如果我们需要频繁进行更新(插入/删除),那么使用红黑树会更加方便? - Alcott
@Alcott 实际上是这样的。在实践中,红黑树在大多数情况下优于AVL树。AVL树在构建树后仅用于查找的情况下表现更好。但在这种情况下,您根本不需要自平衡树:由于它是静态的,可以手动平衡一次。 - Konrad Rudolph
我知道B树在数据库领域很流行,我也读了几篇关于B树在数据库中应用的文章,但我仍然不太明白数据是如何在磁盘上排列以及如何保持B树结构在磁盘上? - Alcott
@Alcott => 新问题。简短的回答是:B树具有更好的引用局部性。其他方面与主存储器基本相同。 - Konrad Rudolph

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