STL中的BST实现

Question

  

C ++ STL“set”和“map”支持插入的logarthmic最坏情况时间，   擦除，并查找操作。因此，潜在的实施是   二进制搜索树。实现集合和映射的一个重要问题是   为迭代器类提供支持。当然，在内部   迭代器维护指向迭代器中“当前”节点的指针。   困难在于有效地推进到下一个节点。

我的问题是

1. 如果“set”和“map”实现了二进制搜索树，我们如何使用迭代器类前进到下一个节点，即我们返回++或 - 即，是左子树还是右子树？

2. 一般来说，大多数STL如何实现BST以及如何实现++或 - 迭代器？

谢谢！

Answer 1

1. C ++规范中没有任何内容要求使用二叉树。因此，++和 - 是根据元素序列定义的。 map和set存储有序元素序列。因此，++将转到下一个元素，并且 - 将转到上一个元素。下一个和前一个元素由元素的顺序定义。

   请注意，虽然C ++规范不需要使用二叉树，但特定的性能要求几乎会强制使用二叉树。

2. 通常，他们使用Red/Black self-balancing binary tree中的一些。

Answer 2

主要取决于具体的实施方式。 一种方式（仅限我的描述：不一定是您拥有的那种）可以是：

一个节点有3个指针： left ， right 和 up 。 ++的作用是：

• 如果有“正确”，请向右走，而不是尽可能地离开最深处。
• 否则上去，直到我们从右边来，然后再来一次。

--完全相反。

Answer 3

除了最坏的情况，操作复杂性既有地图也有。 set（以及C ++标准库中的所有Orderer / Sorted Associative Containers）都有一个非常重要的属性：它们的元素总是按键排序（根据比较器）。
一个自平衡的二元搜索树可以满足操作的复杂性，只有遍历排序顺序的元素就是你已经猜到的in-order一个。 Nicol Bolas的回答为您提供了有关常规实施的更多详细信息。如果您真的想要实际看到这样的实现，那么您可以对RDE STL实现有所了解。  它比您在普通C ++标准库实现中找到的内容更容易阅读。作为旁注，两者都是＆amp; RDESTL中的map实现只有前向迭代器（不像标准所说的那样是双向的），但是应该很容易找出 - 部分。