为什么在红黑树插入操作中新插入的节点总是被染成红色？答案

【问题标题】：Why are newly inserted nodes are always colored red in red black tree insert operation?为什么在红黑树插入操作中新插入的节点总是被染成红色？
【发布时间】：2016-06-28 04:46:12
【问题描述】：

想知道为什么对于红黑树插入，我们先将新节点标记为红色，然后再做一些调整？为什么不将其标记为黑色并进行一些适当的调整？谢谢。

我认为唯一的原因是，添加一个Red节点不会破坏Red-Black树在黑色节点相关规则上的任何规则（例如从根到叶的路径包含相同数量的黑色节点），只需要调整任何违反红色规则的行为（即父/子不能是连续的两个红色节点），这使得代码变得简单。我认为添加黑色节点并调整黑色节点数量（在不同路径上）的违规是不可能的。总之，添加黑色以外的红色节点只是为了代码简单，没有其他原因。如果我错了，请随时纠正我。

【问题讨论】：

您对它的外观和后果有什么想法？就“研究态度”而言，您提出了一个很好的问题——但就 StackOverflow 而言，您所付出的努力比提问者通常需要的要少得多。我鼓励你尝试详细说明“做一些适当的调整”意味着什么，并提出一个假设，说明为什么这可能更好或更坏——你将通过这样做自学红黑树，你会得到这里有更多参与的回答者。
@DanielWagner，我认为唯一的原因是，添加一个红色节点不会破坏任何关于黑色相关规则的红黑树规则（例如，从根到叶的路径包含相同数量的黑色节点)，只需要调整任何违反红色规则的地方（即父/子不能是连续的两个红色节点），这使得代码简单。我不认为添加黑色节点并调整黑色节点数量的违规行为是不可能的。我可能是错的，感谢您的建议。我也会用帖子更新我的想法。
@DanielWagner，感谢您的建议并为您的 cmets 投票。 :)

标签： algorithm data-structures red-black-tree

【解决方案1】：

插入红色节点不太可能违反红黑规则而不是插入一个黑色的。这是因为，如果新的红色节点是依附于一黑，无不破。它不会创建一个有两个红色节点一起断开的情况红父黑子规则，不改变黑子任何路径中的高度（从根到叶的黑色节点数）。
当然，如果你将一个新的红色节点附加到一个红色节点上，规则红父黑子会被侵犯。然而，运气好的话这只会发生一半的时间。然而，如果你添加一个新的黑色节点，它总是会改变其路径的黑色高度，违反黑色高度规则。
此外，更容易修复红父黑子的违规行为规则比黑色高度规则。

来源：Data Structures & Algorithms in Java Second Edition - Robert Lafore 第 437 页。

【讨论】：

感谢 Yogesh，投票并将您的回复标记为答案。 :)