重读STL源码剖析：map与set

Posted 2022-11-03 lxy-xf

map与set底层都是调用的RBTree

首先看RBTree

RBTree

红黑树的特性：

1.根节点为黑色

2.新增节点一定是红色

3.节点只有红色或黑色两种颜色

4.两个节点颜色不能同为红

5.任意一条路径上的黑色节点个数相同

红黑树的节点设计：

1.表示节点颜色的变量color

2.链接左子树的left指针

3.链接右子树的right指针

4.链接父节点的parent指针

5.表示节点值的变量value_field;在map中为pair对,在set中只有key

RBTree的迭代器：

1.属于双向迭代器

2.RBTree是有排序的,迭代器的++与--实际上是在二叉树上找下一个节点的过程

RBTree的数据结构：

1.一个指向头结点的指针header:

头结点：

在RBTree中维护一个头结点，这个头结点的父节点实际上是树的根节点，而树的根节点的父节点是这个头结点。

而头结点的左指针left指向整个树的最左节点，也就是最小值

头结点的右指针right指向整个树的最右节点，也就是最大值

2.node_count记录树的大小

3.一个用于比较元素大小的仿函数

insert_equal()与insert_unique:

insert_equal允许RBTree中存在相同的节点，进行插入时，小于当前节点则向左走；等于或等于则向右走；如果有相同的元素，则插在相同元素的右侧，比如9的右子节点有一个10，则在插入10就插入在这个10的右子节点

inert_unique不允许RBTree中存在相同的节点，在找到插入位置后，如果插入位置的父亲节点的值与待插入节点（插入一定插在一个空子树的位置）相同，则不插入.

 

Set

set的节点只拥有一个key值，因此是不可以修改的，否则会破坏RBTree的结构。

Set的特性与list一致，当插入或删除某个迭代器时，除了这个迭代器，其他的迭代器都不会失效.

Set以红黑树为底层，数据结构中存在一个红黑树变量t.

Map

map的节点是一个pair对，拥有key-value的特性，排序时根据key进行排序

与set一样，对迭代器的插入或删除不会影响其他迭代器

MultiSet与MultiMap

set与multiset;map与mutimap的用法都一致，只是multiset和multimap使用的是insert_equal.