Rb tree
红黑树
c++红黑树的实现原理？及其常见的使用场景
红黑树是一种自平衡的二又查找树，它必须满足以下五个性质：
- 每个节点要么是红的，要么是黑的。
- 根节点是黑的。
- 所有叶子节点（NIL节点）是黑的。
- 如果一个节点是红的，那么它的子节点必须是黑的。
- 任一节点到其每个叶子节点的所有路径都包含相同数量的黑节点。
这五个性质，确保了红黑树的关键特性：从根到叶子的最长的可能路径和最短的可能路径的长度比最多是2倍。这项特性是红黑树相比于其它二叉查找树最主要的优势，保证了红黑树的查询、插入、删除的时间复杂度最坏为O(log n)。
常见的使用场景：
- 关联数组：红黑树可以用来构建关联数组（也称映射），如在C++的STL库中，
std::map和std::set就是用红黑树实现的。 - 在CPU的任务调度（特别是公平任务调度, Completely Fair Scheduler）中，红黑树也得到了应用。
- 除此之外，红黑树也经常被用在高级语言的库以及数据库的索引中。
C++实现红黑树的原理：
红黑树的实现过程比普通的二叉搜索树要复杂的多。实现一个红黑树，需要每次插入节点或者删除节点后，都要进行相对应的调整，以保证上述的五个性质。
举例来说，插入一个节点时，首先按照二叉搜索树的方法插入，然后将新插入的节点标记为红色。此时可能会破坏上述的性质，我们就需要通过旋转和改变颜色来修复。一般来说，需要做的操作包括改变父节点和祖父节点的颜色，以及左旋和右旋。
这个过程比较复杂，实现上需要对树的操作有深入的理解。具体的实现过程在此不详述，请参考相关的数据结构与算法教材或者网络教程。