红黑树封装map、set
- 1.源码及框架分析
- 2.模拟实现map和set
- 1.支持 insert 的实现
- 2.支持 iterator 的实现
- 3.map支持 operator [] 的实现
- 3.总代码
- 1.RBTree.h
- 2.Myset.h
- 3.Mymap.h
- 4.Test.cpp
1.源码及框架分析
SGI-STL30版本源代码，map和set的源代码在map/set/stl_map.h/stl_set.h/stl_tree.h等几个头文件中。map和set的实现结构框架核心部分截取出来如下：
// set
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_TREE_H
#include <stl_tree.h>
#endif
#include <stl_set.h>
#include <stl_multiset.h>
// map
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_TREE_H
#include <stl_tree.h>
#endif
#include <stl_map.h>
#include <stl_multimap.h>
// stl_set.h
template <class Key, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
class set {
public:
// typedefs:
typedef Key key_type;
typedef Key value_type;
private:
typedef rb_tree<key_type, value_type,
identity<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
rep_type t; // red-black tree representing set
};
// stl_map.h
template <class Key, class T, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
class map {
public:
// typedefs:
typedef Key key_type;
typedef T mapped_type;
typedef pair<const Key, T> value_type;
private:
typedef rb_tree<key_type, value_type,
select1st<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
rep_type t; // red-black tree representing map
};
// stl_tree.h
struct __rb_tree_node_base
{
typedef __rb_tree_color_type color_type;
typedef __rb_tree_node_base* base_ptr;
color_type color;
base_ptr parent;
base_ptr left;
base_ptr right;
};
// stl_tree.h
template <class Key, class Value, class KeyOfValue, class Compare, class Alloc
= alloc>
class rb_tree {
protected:
typedef void* void_pointer;
typedef __rb_tree_node_base* base_ptr;
typedef __rb_tree_node<Value> rb_tree_node;
typedef rb_tree_node* link_type;
typedef Key key_type;
typedef Value value_type;
public:
// insert⽤的是第⼆个模板参数左形参
pair<iterator, bool> insert_unique(const value_type& x);
// erase和find⽤第⼀个模板参数做形参
size_type erase(const key_type& x);
iterator find(const key_type& x);
protected:
size_type node_count; // keeps track of size of tree
link_type header;
};
template <class Value>
struct __rb_tree_node : public __rb_tree_node_base
{
typedef __rb_tree_node<Value>* link_type;
Value value_field;
};
- 通过下图对框架的分析，我们可以看到源码中rb_tree用了一个巧妙的泛型思想实现，rb_tree是实现key的搜索场景，还是key/value的搜索场景不是直接写死的，而是由第⼆个模板参数Value决定_rb_tree_node中存储的数据类型。
- set实例化rb_tree时第二个模板参数给的是key，map实例化rb_tree时第⼆个模板参数给的是 pair<const key，T>，这样一颗红黑树既可以实现key搜索场景的set，也可以实现key/value搜索场景的map。
- 要注意⼀下，源码里面模板参数是用T代表value，而内部写的value_type不是我们我们日常key/value场景中说的value，源码中的value_type反而是红黑树结点中存储的真实的数据的类型。
- rb_tree第⼆个模板参数Value已经控制了红黑树结点中存储的数据类型，为什么还要传第一个模板参数Key呢？尤其是set，两个模板参数是一样的。要注意的是对于map和set，find/erase时的函数参数都是Key，所以第一个模板参数是传给find/erase等函数做形参的类型的。对于set而言两个参数是一样的，但是对于map而言就完全不一样了，map insert的是pair对象，但是find和ease的是Key对象。
- 吐槽一下，这里源码命名风格比较乱，set模板参数用的Key命名，map用的是Key和T命名，而rb_tree用的又是Key和Value，可见大佬有时写代码也不规范。
2.模拟实现map和set
1.支持 insert 的实现
- 参考源码框架，map和set复用之前实现的红黑树。
- 这里相比源码调整一下，key参数就用K，value参数就用V，红黑树中的数据类型使用T。
- 其次因为RBTree实现了泛型不知道T参数，导致是K，还是pair<K，V>，那么insert内部进行插入逻辑比较时，就没办法进行比较，因为pair的默认支持的是key和value一起参与比较，我们需要时的任何时候只比较key，所以我们在map和set层分别实现一个MapKeyOfT和SetKeyOfT的仿函数传给RBTree的KeyOfT，然后RBTree中通过KeyOfT仿函数取出T类型对象中的key，再进行比较，具体细节参考如下代码实现。
//RBTree.h
enum Colour
{
RED,
BLACK
};
template<class T>
struct RBTreeNode
{
T _data;
RBTreeNode<T>* _left;
RBTreeNode<T>* _right;
RBTreeNode<T>* _parent;
Colour _col;
RBTreeNode(const T& data)
:_data(data)
, _left(nullptr)
, _right(nullptr)
, _parent(nullptr)
{}
};
//KeyOfT：获取T中的Key，其中T是红黑树存储的数据
template<class K, class T, class KeyOfT>
class RBTree
{
typedef RBTreeNode<T> Node;
public:
bool Insert(const T& data)
{
if (_root == nullptr)
{
_root = new Node(data);
_root->_col = BLACK; //空树插入的节点必须是黑色
return true;
}
KeyOfT kot;
Node* parent = nullptr;
Node* cur = _root;
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) < kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_right;
}
else if (kot(cur->_data) > kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_left;
}
else
{
return false;
}
}
cur = new Node(data);
cur->_col = RED; //非空树插入的节点必须是红色
if (kot(parent->_data) < kot(data))
{
parent->_right = cur;
}
else
{
parent->_left = cur;
}
//链接父亲
cur->_parent = parent;
//变色、旋转逻辑...
return true;
}
void RotateR(Node* parent)
{
//...
}
void RotateL(Node* parent)
{
//...
}
private:
Node* _root = nullptr;
};
//Myset.h
namespace xzy
{
template<class K>
class set
{
//仿函数用于插入时比较Key的大小
struct SetKeyOfT
{
const K& operator()(const K& key)
{
return key;
}
};
public:
bool insert(const K& key)
{
return _t.Insert(key);
}
private:
RBTree<K, K, SetKeyOfT> _t;
};
}
//Mymap.h
namespace xzy
{
template<class K, class V>
class map
{
//仿函数用于插入时比较Key的大小
struct MapKeyOfT
{
const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
{
return kv.first;
}
};
public:
bool insert(const pair<K, V>& kv)
{
return _t.Insert(kv);
}
private:
RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT> _t;
};
}
2.支持 iterator 的实现
源代码核心部分如下：
struct __rb_tree_base_iterator
{
typedef __rb_tree_node_base::base_ptr base_ptr;
base_ptr node;
void increment()
{
if (node->right != 0) {
node = node->right;
while (node->left != 0)
node = node->left;
}
else {
base_ptr y = node->parent;
while (node == y->right) {
node = y;
y = y->parent;
}
if (node->right != y)
node = y;
}
}
void decrement()
{
if (node->color == __rb_tree_red &&
node->parent->parent == node)
node = node->right;
else if (node->left != 0) {
base_ptr y = node->left;
while (y->right != 0)
y = y->right;
node = y;
}
else {
base_ptr y = node->parent;
while (node == y->left) {
node = y;
y = y->parent;
}
node = y;
}
}
};
template <class Value, class Ref, class Ptr>
struct __rb_tree_iterator : public __rb_tree_base_iterator
{
typedef Value value_type;
typedef Ref reference;
typedef Ptr pointer;
typedef __rb_tree_iterator<Value, Value&, Value*> iterator;
__rb_tree_iterator() {}
__rb_tree_iterator(link_type x) { node = x; }
__rb_tree_iterator(const iterator& it) { node = it.node; }
reference operator*() const { return link_type(node)->value_field; }
#ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR
pointer operator->() const { return &(operator*()); }
#endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */
self& operator++() { increment(); return *this; }
self& operator--() { decrement(); return *this; }
inline bool operator==(const __rb_tree_base_iterator& x,
const __rb_tree_base_iterator& y) {
return x.node == y.node;
}
inline bool operator!=(const __rb_tree_base_iterator& x,
const __rb_tree_base_iterator& y) {
return x.node != y.node;
}
};
iterator实现思路分析：
- iterator实现的大框架跟list的iterator思路是一致的，用一个类型封装结点的指针，再通过重载运算符实现，迭代器像指针一样访问的行为。
- 这里的难点是operator++和operator–的实现。map和set的迭代器走的是中序遍历，左子树->根->右子树，那么begin()会返回中序第一个结点的iterator也就是10所在结点的迭代器。
- 迭代器++的核心逻辑是不看全局，而是只看局部的，只考虑当前中序局部要访问的下一个结点。
- 迭代器++时，如果it指向的结点的右子树不为空，代表当前结点已经访问完了，要访问下⼀个结点是右子树的中序第一个，一棵树中序第一个是最左结点，所以直接找右子树的最左结点即可。如下图：it指向30，30右子树的最左结点是35，那么下一个访问的结点就是35。
- 迭代器++时，如果it指向的结点的右子树空，代表当前结点已经访问完了且当前结点所在的子树也
访问完了，要访问的下一个结点在当前结点的祖先里面，所以要沿着当前结点到根的祖先路径向上找。 - 如果当前结点是父亲的左，根据中序左子树->根->右子树，那么下一个访问的结点就是当前结点的父亲。如下图：it指向25，25右为空，25是30的左，所以下⼀个访问的结点就是30。
- 如果当前结点是父亲的右，根据中序左子树->根->右子树，当前当前结点所在的子树访问完了，当前结点所在父亲的子树也访问完了，那么下一个访问的需要继续往根的祖先中去找，直到找到孩子是父亲左的那个祖先就是中序要问题的下一个结点。如下图：it指向15，15右为空，15是10的右，15所在子树话访问完了，10所在子树也访问完了，继续往上找，10是18的左，那么下一个访问的结点就是18。
- end()如何表示呢？如下图：当it指向50时，++it时，50是40的右，40是30的右，30是18的右，18到根没有父亲，没有找到孩子是父亲左的那个祖先，这时父亲为空了，那我们就把it中的结点指针置为nullptr，我们用nullptr去充当end。需要注意的是stl源码中，红黑树增加了一个哨兵位头结点做为end()，这哨兵位头结点和根互为父亲，左指向最左结点，也就是begin()，右指向最右结点，也就是begin()。相比我们用nullptr作为end()，差别不大，哨兵位头结点能实现的，nullptr也能实现。只是–end()判断到结点时空，特殊处理一下，让迭代器结点指向最右结点。
- 迭代器–的实现跟++的思路完全类似，逻辑正好反过来即可，因为它访问顺序是右子树->根->左子树。
- set的iterator不支持修改key，我们把set的第⼆个模板参数改成const K即可， RBTree<K,
const K,SetKeyOfT> _t; - map的iterator不支持修改key但是可以修改value，我们把map的第⼆个模板参数pair的第一个参数改成const K即可， RBTree<K,
pair<const K, V>, MapKeyOfT> _t; - 支持完整的迭代器还有很多细节需要修改，具体参考下面题的代码。
//RBTree.h
enum Colour
{
RED,
BLACK
};
template<class T>
struct RBTreeNode
{
T _data;
RBTreeNode<T>* _left;
RBTreeNode<T>* _right;
RBTreeNode<T>* _parent;
Colour _col;
RBTreeNode(const T& data)
:_data(data)
, _left(nullptr)
, _right(nullptr)
, _parent(nullptr)
{}
};
template<class T, class Ref, class Ptr>
class RBTreeIterator
{
typedef RBTreeNode<T> Node;
typedef RBTreeIterator<T, Ref, Ptr> Self;
public:
RBTreeIterator(Node* node, Node* root)
:_node(node)
,_root(root)
{}
Self& operator++()
{
if (_node->_right)
{
//右不为空，中序下一个访问的节点是右子树的最左（最小）结点
Node* min = _node->_right;
while (min->_left)
{
min = min->_left;
}
_node = min;
}
else
{
//右为空，祖先里面孩子是父亲左的那个祖先
Node* cur = _node;
Node* parent = cur->_parent;
while (parent && parent->_right == cur)
{
cur = parent;
parent = cur->_parent;
}
_node = parent;
}
return *this;
}
Self& operator--()
{
if (_node == nullptr) // --end()
{
// --end()，特殊处理，走到中序最后一个结点，整棵树的最右结点
Node* rightMost = _root;
while (rightMost && rightMost->_right)
{
rightMost = rightMost->_right;
}
_node = rightMost;
}
else if (_node->_left)
{
// 左子树不为空，中序左子树最后一个
Node* rightMost = _node->_left;
while (rightMost->_right)
{
rightMost = rightMost->_right;
}
_node = rightMost;
}
else
{
// 孩子是父亲右的那个祖先
Node* cur = _node;
Node* parent = cur->_parent;
while (parent && cur == parent->_left)
{
cur = parent;
parent = cur->_parent;
}
_node = parent;
}
return *this;
}
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
Ptr operator->()
{
return &_node->_data;
}
bool operator!=(const Self& s) const
{
return _node != s._node;
}
bool operator==(const Self& s) const
{
return _node == s._node;
}
private:
Node* _node;
Node* _root;
};
template<class K, class T, class KeyOfT>
class RBTree
{
typedef RBTreeNode<T> Node;
public:
typedef RBTreeIterator<T, T&, T*> Iterator;
typedef RBTreeIterator<T, const T&, const T*> ConstIterator;
Iterator Begin()
{
Node* cur = _root;
while (cur && cur->_left)
{
cur = cur->_left;
}
return Iterator(cur, _root);
}
Iterator End()
{
return Iterator(nullptr, _root);
}
ConstIterator Begin() const
{
Node* cur = _root;
while (cur && cur->_left)
{
cur = cur->_left;
}
return ConstIterator(cur, _root);
}
ConstIterator End() const
{
return ConstIterator(nullptr, _root);
}
private:
Node* _root = nullptr;
};
//Myset.h
namespace xzy
{
template<class K>
class set
{
struct SetKeyOfT
{
const K& operator()(const K& key)
{
return key;
}
};
public:
//取类中的类型需要加上typename，为了区分静态成员变量
typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::Iterator iterator;
typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::ConstIterator const_iterator;
iterator begin()
{
return _t.Begin();
}
iterator end()
{
return _t.End();
}
const_iterator begin() const
{
return _t.Begin();
}
const_iterator end() const
{
return _t.End();
}
bool insert(const K& key)
{
return _t.Insert(key);
}
private:
RBTree<K, const K, SetKeyOfT> _t;
};
}
//Mymap.h
namespace xzy
{
template<class K, class V>
class map
{
//仿函数用于插入时比较Key的大小
struct MapKeyOfT
{
const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
{
return kv.first;
}
};
public:
//取类中的类型需要加上typename，为了区分静态成员变量
typedef typename RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::Iterator iterator;
typedef typename RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::ConstIterator const_iterator;
iterator begin()
{
return _t.Begin();
}
iterator end()
{
return _t.End();
}
const_iterator begin() const
{
return _t.Begin();
}
const_iterator end() const
{
return _t.End();
}
bool insert(const pair<K, V>& kv)
{
return _t.Insert(kv);
}
private:
RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT> _t;
};
}
3.map支持 operator [] 的实现
- map要支持 operator [] 主要需要修改insert返回值修改RBtree中的insert返回值为
pair<Iterator, bool> Insert(const T& data) - 有了 insert 支持 operator [] 实现就很简单了，具体参考下面代码实现
//RBTree.h
pair<Iterator, bool> Insert(const T& data)
{
if (_root == nullptr)
{
_root = new Node(data);
_root->_col = BLACK; //空树插入的节点必须是黑色
//return pair<Iterator, bool>(Iterator(_root, _root), true);
return { Iterator(_root, _root), true };
}
KeyOfT kot;
Node* parent = nullptr;
Node* cur = _root;
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) < kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_right;
}
else if (kot(cur->_data) > kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_left;
}
else
{
return { Iterator(cur, _root), false };
}
}
cur = new Node(data);
Node* newnode = cur;
cur->_col = RED; //非空树插入的节点必须是红色
if (kot(parent->_data) < kot(data))
{
parent->_right = cur;
}
else
{
parent->_left = cur;
}
//链接父亲
cur->_parent = parent;
//变色、旋转逻辑...
return { Iterator(newnode, _root), true };
}
//Mymap.h
pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
{
return _t.Insert(kv);
}
V& operator[](const K& key)
{
pair<iterator, bool> ret = insert({ key, V() });
return ret.first->second;
}
3.总代码
1.RBTree.h
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
enum Colour
{
RED,
BLACK
};
template<class T>
struct RBTreeNode
{
T _data;
RBTreeNode<T>* _left;
RBTreeNode<T>* _right;
RBTreeNode<T>* _parent;
Colour _col;
RBTreeNode(const T& data)
:_data(data)
, _left(nullptr)
, _right(nullptr)
, _parent(nullptr)
{}
};
template<class T, class Ref, class Ptr>
class RBTreeIterator
{
typedef RBTreeNode<T> Node;
typedef RBTreeIterator<T, Ref, Ptr> Self;
public:
RBTreeIterator(Node* node, Node* root)
:_node(node)
,_root(root)
{}
Self& operator++()
{
if (_node->_right)
{
//右不为空，中序下一个访问的节点是右子树的最左（最小）结点
Node* min = _node->_right;
while (min->_left)
{
min = min->_left;
}
_node = min;
}
else
{
//右为空，祖先里面孩子是父亲左的那个祖先
Node* cur = _node;
Node* parent = cur->_parent;
while (parent && parent->_right == cur)
{
cur = parent;
parent = cur->_parent;
}
_node = parent;
}
return *this;
}
Self& operator--()
{
if (_node == nullptr) // --end()
{
// --end()，特殊处理，走到中序最后一个结点，整棵树的最右结点
Node* rightMost = _root;
while (rightMost && rightMost->_right)
{
rightMost = rightMost->_right;
}
_node = rightMost;
}
else if (_node->_left)
{
// 左子树不为空，中序左子树最后一个
Node* rightMost = _node->_left;
while (rightMost->_right)
{
rightMost = rightMost->_right;
}
_node = rightMost;
}
else
{
// 孩子是父亲右的那个祖先
Node* cur = _node;
Node* parent = cur->_parent;
while (parent && cur == parent->_left)
{
cur = parent;
parent = cur->_parent;
}
_node = parent;
}
return *this;
}
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
Ptr operator->()
{
return &_node->_data;
}
bool operator!=(const Self& s) const
{
return _node != s._node;
}
bool operator==(const Self& s) const
{
return _node == s._node;
}
private:
Node* _node;
Node* _root;
};
//KeyOfT：获取T中的Key，其中T是红黑树存储的数据
template<class K, class T, class KeyOfT>
class RBTree
{
typedef RBTreeNode<T> Node;
public:
typedef RBTreeIterator<T, T&, T*> Iterator;
typedef RBTreeIterator<T, const T&, const T*> ConstIterator;
Iterator Begin()
{
Node* cur = _root;
while (cur && cur->_left)
{
cur = cur->_left;
}
return Iterator(cur, _root);
}
Iterator End()
{
return Iterator(nullptr, _root);
}
ConstIterator Begin() const
{
Node* cur = _root;
while (cur && cur->_left)
{
cur = cur->_left;
}
return ConstIterator(cur, _root);
}
ConstIterator End() const
{
return ConstIterator(nullptr, _root);
}
pair<Iterator, bool> Insert(const T& data)
{
if (_root == nullptr)
{
_root = new Node(data);
_root->_col = BLACK; //空树插入的节点必须是黑色
//return pair<Iterator, bool>(Iterator(_root, _root), true);
return { Iterator(_root, _root), true };
}
KeyOfT kot;
Node* parent = nullptr;
Node* cur = _root;
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) < kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_right;
}
else if (kot(cur->_data) > kot(data))
{
parent = cur;
cur = cur->_left;
}
else
{
return { Iterator(cur, _root), false };
}
}
cur = new Node(data);
Node* newnode = cur;
cur->_col = RED; //非空树插入的节点必须是红色
if (kot(parent->_data) < kot(data))
{
parent->_right = cur;
}
else
{
parent->_left = cur;
}
//链接父亲
cur->_parent = parent;
//当父亲非空且是红色时：开始循环
while (parent && parent->_col == RED)
{
Node* grandfather = parent->_parent; //该节点一定是黑色
if (grandfather->_left == parent)
{
// g
// p u
Node* uncle = grandfather->_right;
if (uncle && uncle->_col == RED) //叔叔存在且为红
{
parent->_col = uncle->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
//继续往上处理
cur = grandfather;
parent = cur->_parent;
}
else //叔叔不存在或者叔叔存在且为黑
{
if (parent->_left == cur) //g右单旋
{
// g
// p u
// c
RotateR(grandfather);
parent->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
}
else //p左单旋、g右单旋
{
// g
// p u
// c
RotateL(parent);
RotateR(grandfather);
cur->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
}
break;
}
}
else
{
// g
// u p
Node* uncle = grandfather->_left;
if (uncle && uncle->_col == RED)
{
uncle->_col = parent->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
//继续往上处理
cur = grandfather;
parent = cur->_parent;
}
else
{
if (parent->_right == cur)
{
// g
// u p
// c
RotateL(grandfather);
parent->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
}
else
{
// g
// u p
// c
RotateR(parent);
RotateL(grandfather);
cur->_col = BLACK;
grandfather->_col = RED;
}
break;
}
}
}
_root->_col = BLACK; //根节点必须是黑色
return { Iterator(newnode, _root), true };
}
Node* Find(const K& key)
{
Node* cur = _root;
while (cur)
{
if (kot(cur->_data) < key)
{
cur = cur->_right;
}
else if (kot(cur->_data) > key)
{
cur = cur->_left;
}
else
{
return cur;
}
}
return nullptr;
}
void RotateR(Node* parent)
{
Node* subL = parent->_left;
Node* subLR = subL->_right;
parent->_left = subLR;
if (subLR)
subLR->_parent = parent;
//记录parent的父节点
Node* pParent = parent->_parent;
subL->_right = parent;
parent->_parent = subL;
//当parent是根节点时
if (parent == _root)
{
_root = subL;
subL->_parent = nullptr;
}
else //当parent不是根节点时
{
subL->_parent = pParent;
if (pParent->_left == parent)
pParent->_left = subL;
else
pParent->_right = subL;
}
}
void RotateL(Node* parent)
{
Node* subR = parent->_right;
Node* subRL = subR->_left;
parent->_right = subRL;
if (subRL)
subRL->_parent = parent;
//记录parent的父节点
Node* pParent = parent->_parent;
subR->_left = parent;
parent->_parent = subR;
//当parent是根节点时
if (parent == _root)
{
_root = subR;
subR->_parent = nullptr;
}
else //当parent不是根节点时
{
subR->_parent = pParent;
if (pParent->_left == parent)
pParent->_left = subR;
else
pParent->_right = subR;
}
}
private:
Node* _root = nullptr;
};
2.Myset.h
#pragma once
#include"RBTree.h"
namespace xzy
{
template<class K>
class set
{
struct SetKeyOfT
{
const K& operator()(const K& key)
{
return key;
}
};
public:
//取类中的类型需要加上typename，为了区分静态成员变量
typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::Iterator iterator;
typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::ConstIterator const_iterator;
iterator begin()
{
return _t.Begin();
}
iterator end()
{
return _t.End();
}
const_iterator begin() const
{
return _t.Begin();
}
const_iterator end() const
{
return _t.End();
}
pair<iterator, bool> insert(const K& key)
{
return _t.Insert(key);
}
private:
RBTree<K, const K, SetKeyOfT> _t;
};
}
3.Mymap.h
#pragma once
#include"RBTree.h"
namespace xzy
{
template<class K, class V>
class map
{
//仿函数用于插入时比较Key的大小
struct MapKeyOfT
{
const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
{
return kv.first;
}
};
public:
//取类中的类型需要加上typename，为了区分静态成员变量
typedef typename RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::Iterator iterator;
typedef typename RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::ConstIterator const_iterator;
iterator begin()
{
return _t.Begin();
}
iterator end()
{
return _t.End();
}
const_iterator begin() const
{
return _t.Begin();
}
const_iterator end() const
{
return _t.End();
}
pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
{
return _t.Insert(kv);
}
V& operator[](const K& key)
{
pair<iterator, bool> ret = insert({ key, V() });
return ret.first->second;
}
private:
RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT> _t;
};
}
4.Test.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Myset.h"
#include"Mymap.h"
void TestSet()
{
xzy::set<int> s;
s.insert(1);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(4);
s.insert(2);
xzy::set<int>::iterator sit = s.begin();
while (sit != s.end())
{
//*sit += 10; set中的Key不能被修改
cout << *sit << " ";
++sit;
}
cout << endl;
for (auto& e : s)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void TestMap()
{
xzy::map<string, string> dict;
dict.insert({ "sort", "排序" });
dict.insert({ "left", "左边" });
dict.insert({ "right", "右边" });
dict["left"] = "左边，剩余";
dict["insert"] = "插入";
dict["string"];
xzy::map<string, string>::iterator mit = dict.begin();
while (mit != dict.end())
{
//mit->first += "1"; map中的Key不能被修改
//mit->second += "1"; map中的Value能被修改
//cout << mit.operator->()->first << ":" << mit.operator->()->second << endl;
cout << mit->first << ":" << mit->second << endl;
++mit;
}
cout << endl;
for (auto& kv : dict)
{
cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
}
cout << endl;
}
void TestReverse()
{
xzy::set<int> s;
s.insert(1);
s.insert(3);
s.insert(5);
s.insert(4);
s.insert(2);
//模拟反向迭代器
xzy::set<int>::const_iterator it = s.end();
while (it != s.begin())
{
--it;
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
TestSet();
TestMap();
TestReverse();
return 0;
}
![[论文阅读] (34)ESWA2024 基于SGDC的轻量级入侵检测系统](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/dab3699ef44641a6941923b25ae4a52b.png#pic_center)
