【C++】：红黑树深度剖析 --- 手撕红黑树！

#include <iostream>
 
enum Color { RED, BLACK };
 
struct Node {
    int key;
    Color color;
    Node *left, *right, *parent;
 
    Node(int k) : key(k), color(RED), left(nullptr), right(nullptr), parent(nullptr) {}
};
 
class RedBlackTree {
private:
    Node *root;
 
    void leftRotate(Node *x) {
        // 省略实现
    }
 
    void rightRotate(Node *x) {
        // 省略实现
    }
 
    void insertFixup(Node *z) {
        // 省略实现
    }
 
    Node* treeMinimum(Node *x) {
        // 省略实现
        return nullptr;
    }
 
    Node* treeMaximum(Node *x) {
        // 省略实现
        return nullptr;
    }
 
    void transplant(Node *u, Node *v) {
        // 省略实现
    }
 
    void rbDeleteFixup(Node *x) {
        // 省略实现
    }
 
    Node* find(int key) {
        // 省略实现
        return nullptr;
    }
 
    void insert(Node *z) {
        // 省略实现
    }
 
    void deleteNode(Node *z) {
        // 省略实现
    }
 
public:
    RedBlackTree() : root(nullptr) {}
 
    void insert(int key) {
        Node *z = new Node(key);
        if (root == nullptr) {
            root = z;
            root->color = BLACK;
        } else {
            insert(z);
        }
    }
 
    void deleteKey(int key) {
        Node *z = find(key);
        if (z != nullptr) {
            deleteNode(z);
        }
    }
 
    Node* minimum() {
        return treeMinimum(root);
    }
 
    Node* maximum() {
        return treeMaximum(root);
    }
 
    Node* successor(Node *x) {
        // 省略实现
        return nullptr;
    }
 
    Node* predecessor(Node *x) {
        // 省略实现
        return nullptr;
    }
};
 
int main() {
    RedBlackTree rbt;
    rbt.insert(10);
    rbt.insert(20);
    rbt.insert(30);
 
    Node *min = rbt.minimum();
    Node *max = rbt.maximum();
    Node *succ = rbt.successor(min);
    Node *pred = rbt.predecessor(max);
 
    std::cout << "Minimum key: " << min->key << std::endl;
    std::cout << "Maximum key: " << max->key << std::endl;
    std::cout << "Successor of minimum key: " << (succ ? succ->key : -1) << std::endl;
    std::cout << "Predecessor of maximum key: " << (pred ? pred->key : -1) << std::endl;
 
    return 0;
}

这个代码实例展示了如何创建和使用一个简单的红黑树数据结构。它包括了插入、删除、查找最小和最大键值，以及查找后继和前驱节点的基本操作。虽然没有完全实现红黑树的所有功能，但它提供了一个基本框架，可以帮助理解红黑树的原理和实现。