C の std::map で赤黒ツリーが使用されるのはなぜですか?

std::map での赤黒ツリーの採用の検討: バランスのとれた二分探索ツリーと効率の考慮事項

バランスのとれた二分探索ツリー (BST) の領域、 std::map は、C で広く使用されている選択肢として際立っています。ただし、その実装は特定のタイプの BST、つまり赤黒ツリーに依存します。利用可能な他のオプションではなく、この特定の木が選ばれたのはなぜですか?

この設計上の決定を理解するには、赤黒木の選択に伴うトレードオフを検討する必要があります。 AVL ツリーなど、他のバランスの取れた BST が存在しますが、各アルゴリズムは、挿入と更新後にバランスを維持するために異なる戦略を採用しています。

赤と黒のツリーは、効率的な再バランス メカニズムにより際立っています。バランスを維持するために回転を実行する場合、赤黒木は一定時間 (O(1)) 操作の恩恵を受けます。対照的に、AVL ツリーは回転に O(log n) 操作を必要とするため、この重要な再バランス段階で赤黒ツリーがより効率的になります。

さらに、赤黒ツリーは著名なコレクションで広く採用されています。ライブラリを紹介し、その実用的な有用性を紹介します。これらは、Java や Microsoft .NET Framework などの一般的なフレームワークで採用されており、順序付きセットや連想配列を管理するための、広く受け入れられ信頼できるデータ構造としての役割をさらに強化しています。

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