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なぜ `std::map` は他の自己分散型 BST の代わりに赤黒ツリーを使用するのでしょうか?

Susan Sarandon
Susan Sarandonオリジナル
2024-12-04 02:53:13697ブラウズ

Why Does `std::map` Use Red-Black Trees Instead of Other Self-Balancing BSTs?

Std::Map が赤黒ツリーを選択する理由

はじめに:
コレクション ライブラリは通常、バランスのとれたツリーを使用します二分探索ツリー (BST) を使用して、効率的なクエリとストレージ操作を保証します。これらの BST の中で、std::map は赤黒ツリーを使用した実装により目立つことがよくあります。この特定の選択が行われた理由は何ですか?

設計上のトレードオフ:
AVL ツリーなどの他の自己バランス型 BST ではなく赤黒ツリーを選択するには、設計を慎重に検討する必要があります。トレードオフ。 STL は、主に効率特性を理由に赤黒ツリーを選択しました。

再バランス効率:
赤黒ツリーと AVL ツリーの両方で、挿入後の操作の再バランスが行われます。または、更新ではバランスを維持するためにローテーションを利用します。ただし、この点では赤黒の木が有利です。これらの再バランス回転の複雑さは O(1) ですが、AVL はこれらの操作に O(log n) 時間を必要とします。再バランス段階でのこの効率の向上は、std::map の全体的なパフォーマンスに貢献します。

業界での採用:
赤黒ツリーは、さまざまなコレクション ライブラリで広く採用されています。これらは Java、Microsoft .NET Framework、およびその他のライブラリで使用されており、さまざまなシナリオにおける信頼性と適応性を示しています。この業界での採用により、std::map の実装で行われた選択に対する追加の検証が提供されます。

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