从 BST 树创建红黑树 - 最快的方法？答案

【问题标题】：Creating a Red-Black tree from BST tree - the fastest way?从 BST 树创建红黑树 - 最快的方法？
【发布时间】：2018-04-22 14:59:55
【问题描述】：

我必须为我的大学课程创建和描述一种算法，该算法获取 BST 树 T 并创建满足属性的新 BST 树 T'（并且尽可能快）：
1) T' 具有与 T 完全相同的键值
2）T'是一棵红黑树

到目前为止，我只有一个想法：随机化0或1。如果为0，则从T的左子树中获取最大关键节点并将其插入到T'中，否则从右子树中获取最小关键节点T 并将其插入 T'。这是为了确保红黑树至少在某种程度上是平衡的。插入可以是任何标准的 RB 插入。
获得 min/max 的复杂性是 O(h)，并且由于需要对 T 中的每个节点重复此操作，因此这将变得相当高。我还可以在左子树的最大节点和右子树的最小节点处保留一个指针，这样可以解决每次遍历树的整个高度的问题。
您如何看待这个解决方案？我很确定它可以做得更好。抱歉，如果有明显更好的解决方案，但我在互联网上找不到答案，而且这只是我在大学的第二个学期，我没有太多编程经验。

【问题讨论】：

标签： algorithm tree binary-search-tree red-black-tree

【解决方案1】：

除非您有其他一些限制或信息，否则最快的方法是忘记原始 BST 的形状。

只需将键放入有序列表中，然后从中构建完整的二叉树，所有这些都在 O(N) 时间内完成。

然后，如果存在部分填充的叶级别，则将这些节点涂成红色。其余的都是黑色的。

【讨论】：

能否请您详细说明如何将密钥放入有序列表中？我只知道如何从 BST 转到中间有根的双向链表。另外，这里的有序列表比双向链表快吗？使用您的方法，您将如何从排序列表构建完整的二叉树？通过遍历列表，将其分成 2 个列表并创建中间元素根，然后重复该过程并将新根链接为子节点？
“有序列表”是指按顺序排列的列表。你可以使用数组、链表、双向链表等。例如，计算键，制作适当大小的数组，并进行中序遍历以填充数组。这里有关于如何从数组创建树的更具体的描述：stackoverflow.com/questions/34970804/…
树节点本身可以作为一个列表工作，只要让它们都经过正确的孩子。原始的 BST 已经按排序顺序排列，因此您只需在每一步中获取下一个节点。一旦你有了这条直链，就很容易变回平衡树（正如所说，如果你有一个部分填充的底层节点，这些节点是红色的，所有其他的都是黑色的）。
@SornelHaetir 是的，没错，但你必须知道如何进行迭代的有序遍历。