红黑树python实现~

表咯痴

#!/usr/bin/env python
/ C! |1 k4 M# t/ f% P# -*- coding : utf-8 -*-

2 i5 Y0 D; c2 @  |" \8 g; j$ _. K8 m% S  eimport os
/ \3 P0 O) |% F* v- u0 `import random
0 e0 ]& e7 O" e6 l, A1 [" b
RED = 0
8 C6 s/ h  H$ |; yBLACK = 1

class Vector(object):
    def __init__(self,x=None,y=None):
        self.x=x
, S. |5 p5 [) K) {$ L: O; k; E        self.y=y
" w* v: ~' q* t; y; Z! f/ W" A
class Node(object):
7 ~4 Y, z' c: c+ F( O! T3 k        """docstring for Node"""
        def __init__(self,data=None,color=RED,left=None,right=None,parent=None):
            self.data = data
2 R1 n# q) i5 n4 i            self.color = color
            self.left = left
            self.right = right
            self.parent = parent
' ?) y! V) V' a- u
class RBtree(object):
    def __init__(self):
        self.root=None
        self.size=0

    def rb_rotate_left(self,node):
        right=node.right

        node.right=right.left
) ^7 A' {* i* Y1 H        if node.right is not None:
            right.left.parent=node
: y0 n$ m; |; ]) ^3 I
7 z- ~) @  z! t1 ]        right.left=node
' v( m1 D  }1 |9 [2 J' q% S5 e6 [        right.parent=node.parent
( C/ I/ K6 X7 ~; G
        if right.parent is None:
               
            self.root=right
        else:
7 R! w1 ]0 c* U            if node==node.parent.right:
. ]( C6 G# \8 n/ ^. W                   node.parent.right=right
: g; u7 r+ H7 J) R            else:
                   node.parent.left=right
        node.parent =right

4 [- s3 L/ \; X0 m2 i' e5 M
    def rb_rotate_right(self,node):
        left=node.left
        node.left=left.right
+ k+ `3 `0 f& `
$ \) A5 `$ z* W1 r, s, [4 }        if node.left is not None:
            left.right.parent=node
( R, y0 a: @; P3 t
" z) Z. X7 D0 O* Z5 T, q        left.right=node
1 V  k- ]. Q3 N& J9 t! X        left.parent=node.parent
6 V, l( g5 ~) P; T# _: ~
- Y2 [( W& J3 o6 k        if left.parent is None:
            self.root=left
        else:
            if node==node.parent.right:
                node.parent.right=left
            else:
2 D$ O/ F( \( S9 ~& z                node.parent.left=left
  j" a" n( Y. Y- w6 ^        node.parent=left

# }1 ]# h2 a; b# g% w5 ]    def rb_insert_rebalance(self,node):
2 p1 f0 c6 u; b! T" Y0 ?        parent=node.parent
2 u1 m# N* M5 d% S$ t2 y        while parent and parent.color==RED:
            gparent = parent.parent
5 F, Q  D0 T3 G+ |% ]1 d( e            if parent==gparent.left:
9 ]3 t9 K5 [; i                uncle=gparent.right
. }7 }1 }, t0 u2 ?$ C; k+ i                if uncle and uncle.color==RED:
0 j! T0 [. l) L( [                    uncle.color=BLACK
2 v/ M# p0 {  F" E/ B0 }                    parent.color=BLACK
                    gparent.color=RED
5 a( m# E' F  o3 y. V3 U: L                    node=gparent
+ v" `" K4 ~$ J' h                else:
; v5 w. \2 n" l" @+ r( R                    if parent.right==node:
/ P/ r" C. }0 i, M                        self.rb_rotate_left(parent)
                        tmp=parent
                        parent=node
                        node=tmp
8 z, l% O7 l) S% @$ }                    parent.color=BLACK
( F) B, ?; z: Q  r4 {- W                    gparent.color=RED
; P' v- A: g9 y3 R( L/ z
' X# J& F6 w  }                    self.rb_rotate_right(gparent)

" U1 R) L/ h+ h                    if uncle:
2 x$ m0 f) G& B" u2 l' h3 m/ U                        if uncle.right:
                            node=uncle.right
            else:
, D8 b) G) ]0 z2 V# C2 y                uncle=gparent.left
                if uncle and uncle.color==RED:
                    uncle.color=BLACK
' _6 J* _, M" v9 ^, d                    parent.color=BLACK
; l5 }$ D% G" Z3 k+ t                    gparent.color=RED
                    node=gparent
                else:
# @. N& w& ?( ^% J                    if parent.left==node:
" W' |! `; e8 F4 C- s, t                        self.rb_rotate_right(parent)
                        tmp=parent
                        parent=node
1 u3 ?: [" z  |) L7 L* r. \                        node=tmp
% c- @9 r5 P6 c) v! q                    parent.color=BLACK
# b: C; M% J% M8 J. l                    gparent.color=RED
                    self.rb_rotate_left(gparent)
+ h* M+ V- ~. K
+ i% F4 i& ]/ X1 m                    if uncle:
" n) h9 ?( j+ \; T$ _3 u. ?$ p                        if uncle.left:
/ Q9 ~0 x' ^! o                            node=uncle.left
6 x" m; n) a: J# w+ p; U- Y            parent=node.parent


8 u$ l/ @( W( V. l1 g4 s3 A        self.root.color=BLACK
        
   
    def rb_search_auxiliary(self,node):
        tmp=self.root
        parent=None
        while tmp is not None:
# q8 I1 ]' ~" m) S' T" ^/ T            parent=tmp
6 Q2 w) N! k6 T7 s4 L            cmp=self.cmp(node,tmp)
            if cmp<0:
                tmp=tmp.left
; v  ?; m7 F4 w9 I5 a! }            else:
( t: _! x: x0 M5 x' a) u                if cmp>0:
' x" ]' ~1 B- d6 k2 d4 l6 Y/ q                    tmp=tmp.right
3 N% K* Z5 U2 }1 M% f                else:
                    return tmp,parent
( Y5 E3 ?3 s& i. B) l
        return None,parent
$ f; x" q) N* b8 a
    def rb_insert(self,data):
        tmp=None
( A" ]6 T7 ]% J6 c9 |" b8 K        node=Node(data)
        tmp,parent=self.rb_search_auxiliary(node)

% A( c! K6 u: V0 w+ ]        if tmp is not None:
            return
7 I, o1 A5 R; e  D
        node.parent =parent
        node.left=node.right=None
        node.color=RED

, ^* R# l5 z) l2 O5 F9 p        if parent is not None:

( D0 H8 u7 _* w# E            if self.cmp(parent,node)>0:
" X- z' `( U- Y1 }2 U                parent.left=node
            else:
                parent.right=node
" `/ p" t6 ]. c& U- l        else:
. h. [' B2 `& \0 A( R            self.root=node
        return self.rb_insert_rebalance(node)

    def rb_erase_rebalance(self,node,parent):
        while((node is None or node.color==BLACK)and node !=self.root):
            if parent.left==node:
% }. Q1 n1 ~+ e, i4 b5 z; K. H1 l                other=parent.right
/ X" d# }' [9 k8 w' U8 `                if other.color==RED:
                    other.color=BALCK
% w( L  v1 f5 }$ Y7 A# b7 l% j* g                    parent.color=RED
  A. S, w# c, P3 H2 ^                    self.rb_rotate_left(parent)
8 g7 T" Q# T) \1 U7 _; ^) i; I+ r- `                    other=parent.right
* B/ l3 s6 ?4 W: N" B  L/ u( t; a                if (other.left is None or other.left.color==BLACK) and (other.right is None or other.right.color ==BLACK):
$ ~! ~6 i( y) e4 g, M                    other.color=RED
/ N* N% c  F$ P2 m                    node=parent
; s9 ^- `" L% v7 o                    parent=node.parent
- R" H  B; S) h5 @2 V! h; r* f9 z* \                else:
                    if other.right is None or other.right.color==BLACK:

                        if other.left is not None:
' E' {# c  ?0 t5 c" [1 h3 V                            other.left.color=BLACK
                        other.color=RED
                        self.rb_rotate_right(other)
                        other=parent.right
# r& A0 d& }8 X; T; K9 C1 z
                    other.color=parent.color
0 w, D, C5 R1 {8 B                    parent.color=BLACK
                    if other.right is not None:
" `9 d( z- A, U- u  i  P                        other.right.color=BLACK
, x) D* L! {  w; X0 b' C" h                    self.rb_rotate_left(parent)
3 ~; X! q# N+ s9 t. p, m                    node=self.root
                    break
            else:
                other=parent.left
                if other.color==RED:
% P: N5 B2 I- T; O                    other.color=BLACK
                    parent.color=RED
                    self.rb_rotate_right(parent)
9 G4 L' V. R% N, I' ^4 w- q                    other=parent.left
9 Y8 ]: I; E; f                if (other.left is None or other.left.color==BLACK) and (other.right is None or other.right.color==BLACK):
                    other.color=RED
                    node=parent
                    parent=node.parent
                else:
6 g7 Z# n0 G# P+ \& d4 E3 E$ c5 w9 T                    if other.left is None or other.left.color==BLACK:
                        if other.right is not None:
                            other.right.color=BLACK
0 F: s1 j' U# c' H' E" p4 d
8 j8 p2 Z4 Z" R9 C                        other.color=RED
, |! u# e" D  Y8 n7 q7 ?& ~                        self.rb_rotate_left(other)
7 e/ v* H1 a* D7 c                        other=parent.left
, r7 _6 i5 |. h  D7 l
& w: J4 R6 n. C/ v' g                    other.color=parent.color
, K+ q/ t$ c( p0 }. @6 a) `                    parent.color=BLACK

. d6 j. l3 `) T0 I+ C. p8 N& I  s' I                    if other.left is not None:
% P7 i$ z+ ]% H2 ~: M                        other.left.color=BLACK

                    self.rb_rotate_right(parent)
, t; b, I3 d# U                    node=self.root
                    break
1 L- c) B: I  G
2 e/ w/ V! C4 `# x
0 v! h5 k8 I3 i8 |' j7 x$ Z7 ?
        if node is not None:
$ k$ j* h7 I! r$ P& ^7 Q            node.color=BLACK   
( p; P9 c3 t3 d" j
+ w7 h2 c  ~7 H5 @$ j4 D    def rb_erase(self,data):
        tmp_node=Node(data)
        node,parent = self.rb_search_auxiliary(tmp_node)
, ]7 h( Z! g. X/ A! w) ^+ T) g        if node is None:
            print "data is not exist."
! Q& H! @* f2 K. n6 l3 f& T            return
& N7 t$ h, N& Y5 Q( J. A        
        old =node
        if node.left and node.right:
            node=node.right
4 O! B6 i* s2 A8 w1 \
            left=node.left
            while left is not None:
1 Y3 i( E; m( ]8 ~+ d                node =left
                left=node.left

3 N2 e' c$ V5 D2 g/ e, {            child=node.right
  ]2 N5 J/ u! {. w5 t* _* c            parent=node.parent
            color=node.color
) S4 ^" K5 y3 g6 W* M. C4 A
1 n2 r/ g& w/ a; }" V  R; e! E" f            if child:
                child.parent=parent
; l9 x4 ~4 n" s! [5 g3 F            if parent:
, m, T! B  T1 w. D' y1 {                if parent.left==node:
; ]% l; l/ r6 X% h) L                    parent.left=child
                else:
6 t( T; P7 F  u                    parent.right=child

5 L6 K9 [9 K5 `- w            else:
$ n' Q# s' {- d  b9 l: o                self.root=child
7 o' z& b3 Y; c. H+ q9 C
; B: {! w+ p# W            if node.parent==old:
! [* d) S& L3 g                parent=node
6 r0 ^! e0 |2 |& Q( Q6 V2 f5 S' G% d            node.parent=old.parent
            node.color=old.color
            node.right=old.right
            node.left=old.left

+ v  t) c% V! |            if old.parent:
& [$ O5 n3 Z0 l+ g" ?$ _                if old.parent.left==old:
+ K" K. l8 t. O& \) U                     old.parent.left=node
                else:
                     old.parent.right=node
1 g4 L2 U" j0 u$ _+ R1 M            else:
& i3 P# Y, f5 s                self.root=node

            old.left.parent=node
            if old.right:
                old.right.parent=node

; y& `0 V( w% r        else:
# q/ t) m" V! W0 T2 Q6 N1 m( N; Z            if node.left is None:
                child =node.right
/ ]) m( ?6 q: `$ f. k5 `            else:
                if node.left is not None:
* ?  z& n5 U( x( b, |                    child=node.left
                else:
                    child=None
            parent=node.parent
            color=node.color
, J5 q& E; P8 H) X* c            if child:
                child.parent=parent
            if parent:
                if parent.left==node:
                    parent.left=child
                else:
                    parent.right=child
            else:
                self.root=child
  Y* u) ^. n% P' i$ x8 }4 r
        if color==BLACK:
4 X6 i% O* H+ s" A# \* c/ G$ h
6 N( Q' c: P( O" @0 ?            self.rb_erase_rebalance(child,parent)

' u; I7 R. `% Q! z- L( h/ X) j
    def rb_travelse(self,node):
         if node is not None:
7 D& F1 `5 A; d# c1 d             print str(node.data)+'\t'+str(node.color)
             self.rb_travelse(node.left)
             if node.parent:
, M7 s" [& {, j9 ^0 l( ]                 if node.parent.color==0 and node.color==0:
+ J* ^6 P( y2 \2 W                     print "error"
                     return
; N7 F  Z0 c0 |) r4 ?             self.rb_travelse(node.right)
6 q1 i( w, _# B) w             if node.parent:
% z& G- Z$ t3 E$ y2 `" ~6 a                 if node.parent.color==0 and node.color==0:
- d% ?  A1 r+ h                     print "error"
, q, f( ~0 u  ]4 w) [                     return

( T+ n% t* m1 n3 {2 m3 y         return
               
     
    def cmp(self,node1,node2):
        if node1.data>node2.data :
            return 1
        if node1.data==node2.data :
            return 0
        if node1.data<node2.data:
$ ^. e5 l2 f( `3 Y: b  m            return -1

if __name__=="__main__":
    print "main"
    data=[28,6,39,78,6,43,61,56,71,38]
: Y. k5 }, d1 d/ D    #for i in range(10):
; }5 {$ w/ {8 ~    #    rand_num = random.randint(0, 100)
2 h$ {2 T9 f. T6 a. h* p    #    data.append(rand_num)
( b8 k& p# C/ y    #print data
    t=RBtree()
2 H$ x1 ~- R7 |5 f3 e4 D

6 z2 j4 s8 s3 u" ~. j    for i in range(10):
: s0 A4 r% s' }0 g* s8 M3 ]1 k, Z! F        t.rb_insert(data[i])
. |. z1 ^+ E9 R

0 D" D$ e7 S8 i- |4 _3 d, g    t.rb_travelse(t.root)

, {" }( c* c. C% m    print "---------------------------------"
- J5 q! w5 p, r; ?$ B* M% L! f! y. `    t.rb_erase(data[7])
" q9 @, u$ m4 a6 r        
    t.rb_travelse(t.root)
& J$ D+ [0 M- v  I; Z  k

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据
$ J, g/ [; I7 e4 d

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据
9 w! T" a) u! U

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据
- M& w7 W- s& h3 H3 h

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据