红黑树python实现~

表咯痴

#!/usr/bin/env python
8 q8 B( f8 f  s& ]6 J, i0 ]# -*- coding : utf-8 -*-
( l9 q% ^3 U$ U: }$ `1 E
  w1 y. Q. _4 P# s9 X# s8 ?- mimport os
. i& v0 V% S3 u* Qimport random

6 L; o* n( F- sRED = 0
BLACK = 1
/ U7 Y1 a3 E. E2 ~1 G7 H
class Vector(object):
/ U/ M3 V; \4 M; E& M0 J    def __init__(self,x=None,y=None):
% M) `* i9 Q( w: _: @        self.x=x
% `2 q+ N  s) c0 A' [        self.y=y
8 n' h' O$ \# Q  I6 P' h7 y
class Node(object):
" W! L8 |( ?. U& j. K4 A        """docstring for Node"""
        def __init__(self,data=None,color=RED,left=None,right=None,parent=None):
            self.data = data
& G1 M& c3 t7 ?            self.color = color
            self.left = left
            self.right = right
            self.parent = parent
$ a* ]1 c9 z' u5 C/ q
. ^4 \. z& r7 iclass RBtree(object):
" K/ L7 h7 b" c2 Y    def __init__(self):
% d+ Y$ b" I$ B: ^4 _3 ^7 N        self.root=None
. C+ X) I0 x8 U: c% E8 l        self.size=0

3 N+ x+ }, G  y    def rb_rotate_left(self,node):
9 S2 K8 d" d! V9 t/ p        right=node.right
, J' E- N1 c" H1 o8 r9 ~7 A, l
/ ~4 f6 j6 O& w5 @- t8 F        node.right=right.left
        if node.right is not None:
            right.left.parent=node
! E, ?( ^& p* |
        right.left=node
        right.parent=node.parent
: @$ A( ?- Q3 x1 s4 _) G( W
& i/ S1 N7 Y* q* X0 v4 B7 F7 U        if right.parent is None:
$ z' Z/ B' s: |2 K$ w9 ~               
! T. V3 s& H3 J' ~& n            self.root=right
        else:
            if node==node.parent.right:
                   node.parent.right=right
" z" ^1 S5 g: i4 D! Z+ `8 k            else:
; b+ w  n) F8 u, x                   node.parent.left=right
8 G8 Q6 b3 S; X8 S8 I& R# l. B        node.parent =right


    def rb_rotate_right(self,node):
  y# P' X4 e# H, t        left=node.left
        node.left=left.right
; m  K' O+ u) |+ V1 T3 n6 Y
7 H0 D  w6 ]/ b+ z+ v8 x6 t        if node.left is not None:
            left.right.parent=node
( A. D/ H2 W7 M. p
7 E2 |- u  l. S        left.right=node
8 }& `& y; s( M' G9 G* l# {2 _        left.parent=node.parent
: m; G: |" d' _7 p3 r
( W. S  n5 @1 |' W' ^' R        if left.parent is None:
; C4 Q. C  f; w; p5 z" J  C            self.root=left
        else:
            if node==node.parent.right:
                node.parent.right=left
/ s) q# A/ ^! d, G! r  `* H0 A: }" A. P            else:
: a" j0 W8 P6 D+ k* S, I% Z, H+ H( \                node.parent.left=left
9 x( e+ ]4 T! A6 [* A* g        node.parent=left
0 s$ N% c* `- d. P+ ?. O( }
    def rb_insert_rebalance(self,node):
0 D4 e; V5 e9 V  z; C; o8 h        parent=node.parent
        while parent and parent.color==RED:
& {* Y, G; A+ c- }) D            gparent = parent.parent
            if parent==gparent.left:
4 H( m. t, g& q6 M                uncle=gparent.right
                if uncle and uncle.color==RED:
                    uncle.color=BLACK
! e6 \+ \! m3 ~$ g6 R* X" j                    parent.color=BLACK
0 E7 _" ^+ q( |9 q# o" b                    gparent.color=RED
: v5 u" F/ f" O6 v8 g* ]( c& r, l                    node=gparent
4 q6 j. |5 j3 T6 t" b1 I: {8 S                else:
0 o$ @9 v# d2 d3 o  v- c) @                    if parent.right==node:
3 i# q5 a6 {! p# `. |4 C                        self.rb_rotate_left(parent)
8 _* L5 `* H$ w$ ]" N$ [6 o                        tmp=parent
3 j0 P# f$ t% m4 _                        parent=node
5 e- D# i- d" M1 K                        node=tmp
                    parent.color=BLACK
                    gparent.color=RED
6 w( x7 p5 u8 y+ J/ o2 ?- f
0 S8 T# E0 K; X                    self.rb_rotate_right(gparent)

                    if uncle:
                        if uncle.right:
6 e- Z) i& }$ {) K, s- z! Y. s                            node=uncle.right
! v0 i- W1 Y, B) y& Q            else:
                uncle=gparent.left
                if uncle and uncle.color==RED:
                    uncle.color=BLACK
0 f; Y! t% f3 w( x                    parent.color=BLACK
3 U! [0 q, W0 f$ b9 L$ i% O                    gparent.color=RED
: z7 L- S& U9 \2 S& D3 F* s                    node=gparent
                else:
                    if parent.left==node:
                        self.rb_rotate_right(parent)
+ \: L5 x+ r) X+ E: ~+ ~                        tmp=parent
                        parent=node
) t1 Z( A0 A2 f! C- h  [                        node=tmp
# }$ y' D. }( }5 c                    parent.color=BLACK
                    gparent.color=RED
7 m5 s7 r) y( Q  i# T                    self.rb_rotate_left(gparent)
4 V0 |5 n) p' k0 P6 m8 n- R7 C
                    if uncle:
                        if uncle.left:
+ N. O$ e0 }$ t, t: o                            node=uncle.left
            parent=node.parent
/ T6 s) T1 G1 d/ p/ G# S" B
# n: n) ]& D' M/ Y
        self.root.color=BLACK
        
   
, t6 }9 g/ n# w/ l- K" I0 l/ Y, u9 L" W    def rb_search_auxiliary(self,node):
        tmp=self.root
9 o$ H, M! x' }& K( l        parent=None
        while tmp is not None:
; e0 [0 T5 N0 x) d. d            parent=tmp
            cmp=self.cmp(node,tmp)
            if cmp<0:
                tmp=tmp.left
            else:
                if cmp>0:
' y$ h' \% {& Y; |: @; F/ _6 C                    tmp=tmp.right
( b+ e* I# a2 N1 E. {                else:
; e# m0 ^9 Q: ~5 c) e                    return tmp,parent

8 X9 F( F9 {9 g) z* |! e& i, O        return None,parent
3 g2 {: p- t( _' i4 Q9 G. S: D
1 a: K  v. p% d( g7 b    def rb_insert(self,data):
. I1 j; I: f: i7 `) s( S        tmp=None
2 e2 i/ |: s2 W. }        node=Node(data)
' D9 {6 C4 M8 q! ?8 M9 n        tmp,parent=self.rb_search_auxiliary(node)

  i; q" l& z/ S. w# N3 a        if tmp is not None:
- X, x% i# m/ S& m( V            return
: P- ?$ j  o$ G+ \
        node.parent =parent
9 @# h3 v) K5 D        node.left=node.right=None
        node.color=RED

        if parent is not None:

            if self.cmp(parent,node)>0:
! c. t2 f7 Y# K$ C0 l; [7 s                parent.left=node
            else:
3 @: Z2 X1 V- b: U  {                parent.right=node
  ?6 d$ q2 |' e  |        else:
            self.root=node
        return self.rb_insert_rebalance(node)
7 M6 s% Q- U% H  p5 }
/ \0 E% ], _$ I) Y; @, R6 P4 [3 v    def rb_erase_rebalance(self,node,parent):
        while((node is None or node.color==BLACK)and node !=self.root):
" o0 H  ?% x$ m- c0 \. X            if parent.left==node:
3 O! }( e2 p# o6 D. G                other=parent.right
                if other.color==RED:
                    other.color=BALCK
# o2 d) U. N) F6 A2 q# A                    parent.color=RED
                    self.rb_rotate_left(parent)
9 `& J! ^$ e- u& W& ^                    other=parent.right
6 ~6 M* J) z, ]+ A8 A; t7 @( Q                if (other.left is None or other.left.color==BLACK) and (other.right is None or other.right.color ==BLACK):
                    other.color=RED
- {* f' O* s8 o, x; u( K9 S- _                    node=parent
                    parent=node.parent
7 x- {* W. v4 Y( m                else:
                    if other.right is None or other.right.color==BLACK:
% s. A. {" u. v8 b4 ^! |! y( s
                        if other.left is not None:
4 e. C; J5 {+ }& Y2 o5 T( w! ^$ i                            other.left.color=BLACK
; x1 T8 D% h) _0 a                        other.color=RED
/ e! g# e/ n/ {8 E- d6 [4 {" S+ v                        self.rb_rotate_right(other)
                        other=parent.right

                    other.color=parent.color
) v# ?7 G0 g8 E1 o                    parent.color=BLACK
                    if other.right is not None:
                        other.right.color=BLACK
                    self.rb_rotate_left(parent)
                    node=self.root
# l. n/ R- p. `$ s' ?3 y. D, O                    break
( _% F2 o4 O, W) S6 J8 f& T            else:
& R" p! }9 W) t3 p$ h                other=parent.left
0 ]- s8 J) ?5 E+ J. ~. N                if other.color==RED:
                    other.color=BLACK
                    parent.color=RED
% _+ J2 y6 ?4 E5 E$ s* K                    self.rb_rotate_right(parent)
                    other=parent.left
                if (other.left is None or other.left.color==BLACK) and (other.right is None or other.right.color==BLACK):
5 d5 z$ s# W% I3 |7 s                    other.color=RED
2 Y8 y: X/ p$ J9 R  i- i) Y                    node=parent
                    parent=node.parent
- a2 z7 y4 U% @9 I2 e' i8 ]3 b                else:
                    if other.left is None or other.left.color==BLACK:
: r9 ?! ~  L$ W3 W3 p$ _, ], f                        if other.right is not None:
                            other.right.color=BLACK

% \( m$ i8 T7 G+ _- S# E                        other.color=RED
$ m$ U. l+ G1 n) W7 z                        self.rb_rotate_left(other)
8 g, y; @' H. M+ ^4 q  q  i5 l                        other=parent.left
: p1 [+ w4 [2 L& H7 F
                    other.color=parent.color
) I% Z4 n) L2 D8 b* N5 d) @. M$ Z                    parent.color=BLACK
6 z5 f0 U* ?/ V' b
                    if other.left is not None:
                        other.left.color=BLACK
. z8 H4 _! o/ M
1 M- g  Y6 q; o" K                    self.rb_rotate_right(parent)
                    node=self.root
                    break

, k3 J( t+ w0 V4 X& N& |

; K' h9 t, w8 L; [/ K0 }        if node is not None:
            node.color=BLACK   
( S- z9 j, W# J3 |  `
    def rb_erase(self,data):
        tmp_node=Node(data)
  t( c+ G5 [8 z. B9 x3 m        node,parent = self.rb_search_auxiliary(tmp_node)
        if node is None:
4 _+ v0 X$ M  |0 S/ H: G            print "data is not exist."
+ j$ b5 o9 d! \            return
        
3 x0 [. p  n1 Q$ n$ F1 c        old =node
        if node.left and node.right:
            node=node.right
) x" u  p% M5 N1 i9 N  e' {
+ v9 |( J  f  S. I6 v' l1 y            left=node.left
2 Z  x/ A9 |/ Q* h2 m; i& q            while left is not None:
                node =left
2 h% a) P+ p% R( w  v                left=node.left
7 s$ G- p+ o9 I4 v9 \1 ^
            child=node.right
            parent=node.parent
            color=node.color
. b5 c) |7 H: b+ A
            if child:
                child.parent=parent
6 b& z- `* F( K6 E            if parent:
                if parent.left==node:
                    parent.left=child
, h! d. ?9 R2 ~$ W+ Z3 e, C( D% L                else:
6 H- y/ S; I2 j9 b                    parent.right=child
: h; P3 s! `+ g3 R* M( q# D
. G  C0 h, H! M$ k3 P: U            else:
4 E9 `. M! c& l0 F                self.root=child

            if node.parent==old:
                parent=node
            node.parent=old.parent
$ ~% Q* G( }1 p! e$ z0 W% F            node.color=old.color
/ w* S& M" h& w2 [  a" M            node.right=old.right
6 G& A8 b3 R" E- |* o# o2 Q            node.left=old.left
. \! D% }9 b9 A& X; k' Y: m9 A/ }; q
% k" C+ A8 x; Q  n! ?8 [3 T            if old.parent:
                if old.parent.left==old:
  _) Y0 D; y# c; y* x: k                     old.parent.left=node
: ^4 Z& r: b0 T  a* `% t                else:
/ u; N4 G# y4 d2 D                     old.parent.right=node
            else:
4 l* X' ~2 K; S" n; G# {0 Z                self.root=node
3 Z( a* n3 G& F- q
* i8 S9 \! N: `4 _            old.left.parent=node
            if old.right:
" j+ |8 u- v; n* d6 t/ M$ d; ^                old.right.parent=node
' U0 ]% v( j7 \& a- b) f, z8 i
& X+ |- q3 x! E! [1 k! f        else:
            if node.left is None:
0 N8 O9 w) Z# H7 r! X                child =node.right
$ L6 V7 f/ D4 z: K5 k! p            else:
                if node.left is not None:
                    child=node.left
/ P' ]% @, i; c+ f+ ]                else:
                    child=None
            parent=node.parent
- y" G  E8 }) ]. C( B            color=node.color
* @1 F# M/ r, g$ V/ G5 R            if child:
                child.parent=parent
            if parent:
                if parent.left==node:
! C2 Q0 \8 C* s3 y1 ?                    parent.left=child
* ~7 d9 p( [, R% D                else:
                    parent.right=child
            else:
& T4 {+ |- k$ L! D                self.root=child
6 ^" V6 h, r3 t; ^6 _0 f5 u, P: O
        if color==BLACK:

1 B4 {/ s% @. w  d3 ~3 y            self.rb_erase_rebalance(child,parent)

/ L# L- F4 ]% [# ^: U' _
( |2 D2 [. p5 M6 }1 n    def rb_travelse(self,node):
         if node is not None:
             print str(node.data)+'\t'+str(node.color)
% H) ^* F, X: `! M1 o0 z) k# T             self.rb_travelse(node.left)
             if node.parent:
                 if node.parent.color==0 and node.color==0:
7 b6 D0 S; U$ ?/ o' _$ E+ ?8 J3 p                     print "error"
6 c  z8 B8 P! h2 `( F! f( i7 c                     return
             self.rb_travelse(node.right)
             if node.parent:
0 ^- k4 p' m5 a; ^, R                 if node.parent.color==0 and node.color==0:
  R( P. Z( H0 k4 P                     print "error"
0 d; r; M' H+ V3 i+ U3 ~- ^                     return

( c' ?# [- G, m  |         return
/ {4 p- _: b9 O! D6 ~' I               
     
, ^% E& g& @: i! S; {    def cmp(self,node1,node2):
        if node1.data>node2.data :
, ~/ i* A# q- _9 |! k% m            return 1
9 T3 P: k- N  r        if node1.data==node2.data :
            return 0
        if node1.data<node2.data:
            return -1
- o: o" g& D1 W/ n. N8 `/ u( e
if __name__=="__main__":
    print "main"
$ Z+ ?- J, }/ z- ~' B# B    data=[28,6,39,78,6,43,61,56,71,38]
1 b6 {' @. Y! \* M    #for i in range(10):
* N! N, j! B/ }    #    rand_num = random.randint(0, 100)
6 v4 O: u: m6 w    #    data.append(rand_num)
1 N% v0 l/ r% m8 U2 p8 w( q2 z' w' c    #print data
    t=RBtree()


" A+ z( g8 J0 Z0 A+ y/ k) D    for i in range(10):
        t.rb_insert(data[i])
* y+ x: c- }' {# Q) R6 C+ ]% V. s# d

1 k9 p# x- Z/ b& d    t.rb_travelse(t.root)

7 g: K5 x: Z: ~) c- K& k4 h1 z2 ]    print "---------------------------------"
    t.rb_erase(data[7])
        
    t.rb_travelse(t.root)
5 X" f4 }  Z" `5 [

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
! `2 _% q. w) R1 B

花村刀笔吏

分享] [DataScience] 手把手教你用python抓网页数据
/ ^/ O$ U$ L' o+ _, H

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 J) Q& m' z! k1 l