红黑树的删除真的很难吗？其实是你没找到好的解题思路，不信你点击进来看看

红黑树删除节点

红黑树的节点的删除其实也分为两步：

1. 先删除节点(这步和普通的二叉树删除是一样的)
2. 然后再调整

1.删除节点

要删除这个节点先需要找到这个节点，找到节点就是普通的二分查找，具体代码如下

   private RBNode getNode(K key){
        RBNode node = this.root;
        while (node != null ){
            int cmp = key.compareTo((K) node.key);
            if(cmp < 0){
                // 在左子树
                node = node.left;
            }else if(cmp >0){
                // 右子树
                node = node.right;
            }else{
                return node;
            }
        }
        return null;
    }

在整理红黑树节点的删除操作时我们需要先理解清楚红黑树删除和2-3-4树删除的等价关系，这样理解起来才会比较容易 核心理论：红黑树删除操作的本质其实就是删除2-3-4树的叶子节点

在这里插入图片描述

情况一 在这里插入图片描述

情况2：删除的是非情况1的节点，根据我们前面介绍的删除的规则，会找到对应的前驱和后继节点，那么最终删除的还是叶子节点

在这里插入图片描述

首先删除节点的代码为：

/**
     * 删除节点
     * @param key
     * @return
     */
    public V remove(K key){
        // 先找到这个节点
        RBNode node = getNode(key);
        if(node == null){
            return null;
        }
        // 把值存起来 删除后 返回
        V oldValue = (V) node.value;
        deleteNode(node);
        return oldValue;
    }

    /**
     * 删除节点
     *   3种情况
     * 1.删除叶子节点，直接删除
     * 2.删除的节点有一个子节点，那么用子节点来替代
     * 3.如果删除的节点右两个子节点，此时需要找到前驱节点或者后继节点来替代
     *    可以转换为 1、2的情况
     * @param node
     */
    private void deleteNode(RBNode node){
        // 3.node节点有两个子节点
        if(node.left !=null && node.right != null){
            // 找到要删除节点的后继节点
            RBNode successor = successor(node);
            // 然后用后继节点的信息覆盖掉 要删除节点的信息
            node.key = successor.key;
            node.value = successor.value;
            // 然后我们要删除的节点就变为了 后继节点
            node = successor;
        }
        // 2.删除有一个子节点的情况
        RBNode replacement = node.left != null ? node.left : node.right;
        if(replacement != null){
            // 替代者的父指针指向原来 node 的父节点
            replacement.parent = node.parent;
            if(node.parent == null){
                // 说明 node 是root节点
                root = replacement;
            }else if(node == node.parent.left){
                // 双向绑定
                node.parent.left = replacement;
            }else{
                node.parent.right = replacement;
            }
            // 将node的左右孩子指针和父指针都指向null node等待GC
            node.left = node.right = node.parent = null;
            // 替换完成后需要调整平衡
            if(node.color == BLACK){
                // fixAfterRemove(replacement)
            }
        }else if(node.parent == null){
            // 说明要删除的是root节点
            root = null;
        }else{
            // 1. node节点是叶子节点 replacement为null
            // 先调整
            if(node.color == BLACK){
                // fixAfterRemove(node)
            }
            // 再删除
            if(node.parent != null){
                if(node == node.parent.left){
                    node.parent.left = null;
                }else{
                    node.parent.right = null;
                }
                node = null;
            }
        }
    }

然后就是需要调整红黑树的平衡了。

2.删除后的平衡调整

删除节点的调整操作：

1.情况一：自己能搞定的，对应叶子节点是3节点和4节点

在这里插入图片描述

2.情况二：自己搞不定，需要兄弟借，但是兄弟不借，找父亲借，父亲下来，然后兄弟找一个人去代替父亲当家

这种情况就是兄弟节点是3节点或者4节点

找兄弟节点

在这里插入图片描述

如果找到的兄弟节点是红色其实还要调整 在这里插入图片描述

执行如下调整先,先变色，然后左旋

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

找兄弟节点借

在这里插入图片描述

然后沿着7节点左旋 在这里插入图片描述

3.情况三：跟兄弟借，兄弟也没有（情同手足，同时自损）

兄弟节点是2节点，同时当前节点的父节点是红色节点的情况

在这里插入图片描述

删除后直接变色就可以了

兄弟节点是2节点，同时当前节点的父节点是黑色节点

在这里插入图片描述

变更操作为如下，如果继续有父节点那么还要递归处理 在这里插入图片描述

分析清楚了删除的3中情况，我们就可以撸处删除的调整的代码了

   /**
     * 2-3-4树删除操作：
     * 1.情况一：自己能搞定的，对应叶子节点是3节点和4节点
     * 2.情况二：自己搞不定，需要兄弟借，但是兄弟不借，找父亲借，父亲下来，然后兄弟找一个人去代替父亲当家
     * 3.情况三：跟兄弟借，兄弟也没有
     * @param x
     */
    private void fixAfterRemove(RBNode x){
        // 情况2、3
        while(x != root && colorOf(x) == BLACK){
            // 这种情况才需要调整
            // x 是左孩子的情况
            if(x == leftOf(parentOf(x))){
                // 找兄弟节点
                RBNode rNode = rightOf(parentOf(x));
                // 判断此时的兄弟节点是否是真正的兄弟节点 兄弟是红色的情况要调整
                if(colorOf(rNode) == RED){ // 2-3-4树的 3节点 交换颜色，然后左旋一次就可以了
                    setColor(rNode,BLACK);
                    setColor(parentOf(x),RED);
                    leftRotate(parentOf(x)); // 左旋一次
                    rNode = rightOf(parentOf(x)); // 找到真正的兄弟节点
                }
                // 情况3 找兄弟借 没得借
                if(colorOf(leftOf(rNode)) == BLACK && colorOf(rightOf(rNode)) == BLACK){
                    // 情况复杂
                    setColor(rNode,RED);
                    x=parentOf(x); // 向上递归
                }else{
                    // 情况2 找兄弟借 有借
                    // 兄弟节点是 3节点或者4节点
                    if(colorOf(rightOf(rNode)) == BLACK){
                        // 右孩子为空，则左孩子肯定不为空
                        // 兄弟节点 先要左一次右旋
                        setColor(rNode,RED);
                        setColor(leftOf(rNode),BLACK);
                        rightRotate(rNode);
                        // 重新调整叔叔节点的位置
                        rNode = rightOf(parentOf(x));
                    }
                    // 变色  兄弟节点是 3节点还是4节点 都旋转一次
                    setColor(rNode, colorOf(parentOf(x)));
                    setColor(parentOf(x),BLACK);
                    setColor(rightOf(rNode),BLACK);
                    // 左旋
                    leftRotate(parentOf(x));
                    x = root; // 结束循环  递归 针对的是 情况3
                }
            }else{
                // 找兄弟节点
                RBNode rNode = leftOf(parentOf(x));
                // 判断此时的兄弟节点是否是真正的兄弟节点 兄弟是红色的情况要调整
                if(colorOf(rNode) == RED){ // 2-3-4树的 3节点 交换颜色，然后左旋一次就可以了
                    setColor(rNode,BLACK);
                    setColor(parentOf(x),RED);
                    rightRotate(parentOf(x)); // 左旋一次
                    rNode = leftOf(parentOf(x)); // 找到真正的兄弟节点
                }
                // 情况3 找兄弟借 没得借
                if(colorOf(rightOf(rNode)) == BLACK && colorOf(leftOf(rNode)) == BLACK){
                    // 情况复杂
                    setColor(rNode,RED);
                    x=parentOf(x); // 向上递归
                }else{
                    // 情况2 找兄弟借 有借
                    // 兄弟节点是 3节点或者4节点
                    if(colorOf(leftOf(rNode)) == BLACK){
                        // 右孩子为空，则左孩子肯定不为空
                        // 兄弟节点 先要左一次右旋
                        setColor(rNode,RED);
                        setColor(leftOf(rNode),BLACK);
                        leftRotate(rNode);
                        // 重新调整叔叔节点的位置
                        rNode = leftOf(parentOf(x));
                    }
                    // 变色  兄弟节点是 3节点还是4节点 都旋转一次
                    setColor(rNode, colorOf(parentOf(x)));
                    setColor(parentOf(x),BLACK);
                    setColor(leftOf(rNode),BLACK);
                    // 左旋
                    rightRotate(parentOf(x));
                    x = root; // 结束循环  递归 针对的是 情况3
                }
            }
        }
        // 情况1：替代节点是红色，直接染黑  在情况3的情况下  补偿删除的黑色节点，这样红黑树依然保存平衡
        setColor(x,BLACK);
    }

~好了，到这儿，相信大家应该对红黑树的各种操作都比较清楚了！！！V_V

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文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/lMAwObxCzn-kP0D8zTsfMg