本文主要是介绍[C++][数据结构]用红黑树封装map和set（包含红黑树迭代器），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
引入
官方文档中，我们可以看到map和set都是用一个红黑树来实现的，那set不给出value、map给出了value，这两个不一样，是如何用一个红黑树来实现的呢？
基本结构
节点的定义
代码中，将pair换成了data
template<class T>
struct RBTreeNode`在这里插入代码片`
{RBTreeNode<T>* _left;RBTreeNode<T>* _right;RBTreeNode<T>* _parent;Colour _col;T _data;RBTreeNode(const T& data):_left(nullptr), _right(nullptr), _parent(nullptr), _data(data), _col(RED){}
};
树的修改
然后将树的模板参数修改了一下
// KeyOfT:lambda/仿函数 取出T对象中的key
template<class K, class T, class KeyOfT>
- K是key（用于查找）
- T是data
- KeyOfT是取出T中key的lambda（后面在比较key的时候会用到）
那么set和map的实现其实这样的
set->RBTree<K, K, SetKeyOfT>map->RBTree<K, pair<K, V>, MapKeyOfT>
所以就是通过第二个参数来控制给出的是set还是map了
迭代器
源码给出的迭代器：
本质上还是根据给出的data是pair<K, V>还是value来判断生成哪种指针
先看一些老生常谈的内容吧
operator* -> != ==
template<class T>
struct RBTreeIterator
{using Node = RBTreeNode<T>;using Self = RBTreeIterator<T>;Node* _node;RBTreeIterator(Node* node):_node(node){}T& operator*(){return _node->_data;}T* operator->(){return &_node->_data;}bool operator!=(const Self& s){return _node != s._node;}bool operato == (const Self & s){return _node == s._node;}
};
需要说明的是节点的++和–
++
并不是对于data的value++
而是该节点的后继节点
- 如果节点有右子树，则节点的后继节点是其右子树中最左边的节点。
- 如果节点没有右子树，那么就向上找父节点，直到找到一个节点，它是其父节点的左子节点，这个父节点就是要找的前驱节点。
Self& operator++(){if (_node->_right){// 右子树的中序第一个(最左节点)Node* subLeft = _node->_right;while (subLeft->_left){subLeft = subLeft->_left;}_node = subLeft;}else{// 祖先里面孩子是父亲左的那个Node* cur = _node;Node* parent = cur->_parent;while (parent && cur == parent->_right){cur = parent;parent = cur->_parent;}_node = parent;}return *this;}
–
–就是该节点的前驱节点
- 如果节点有左子树，则节点的前驱节点是其左子树中最右边的节点。
- 如果节点没有左子树，那么就向上找父节点，直到找到一个节点，它是其父节点的右子节点，这个父节点就是要找的前驱节点。
（找的方法一样，只不过左右换了一下）
比较
我们不能用data直接进行比较，因为set里data是value，map里data是pair。
所以，我们需要将data中的key取出来，再进行比较。
（可以用仿函数、lambda）
我们用lambda（当然，也会给出仿函数的代码）
lambda
代码如下
// 使用 Lambda 表达式作为键值提取器
auto keyOfT = [](const T& obj) { return obj.key; };// 使用模板并传入 Lambda 表达式作为参数
RBTree<int, MyClass, decltype(keyOfT)> tree;
那么在调用的时候就直接在类里写
KeyOfT kot;
if(kot(node->_data) < kot(data)
{}
operator()
struct KeyOfT {template <typename T>const K& operator()(const T& obj) const {return obj.key;}
};
结语
那么对于map和set的介绍到这里就结束了，希望你有所收获，我们下次见~~
这篇关于[C++][数据结构]用红黑树封装map和set（包含红黑树迭代器）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
