做网站没有高清图片怎么办电子商务基础网站建设与维护单项选择题

map和set的封装

介绍map和set的底层实现

map和set的底层

一份模版实例化出key的rb_tree和pair<k,v>的rb_tree
rb_tree的Key和Value不是我们之前传统意义上的key/value

迭代器也是一份模版实例化出两个不同的迭代器
所以说底层上红黑树是有两份的，一份是key的，一份是key/value的

1. 通过泛型的思想实现出的模版，第二个参数不是写死的，第二个模版参数是Value决定的，Value可以是key或者是pair<const key, T>,这样既可以实现key的搜索场景，也可以实现key/value的搜索场景
2. 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
3. rb_tree的第二个模版参数已经控制了红黑树节点的存储的数据类型，为什么还要写第二个模版参数？
   set的两个模版参数都是一样的,都是key,insert的都是key,find和erase的也是key。但是对于map来说，insert的是pair对象，find/erase的是key。所以set为了兼容map就传了两个模版参数

map和set的模拟实现

pair的默认比较的是first，first小就小，first不小，比较second,second小就小。

insert

insert关键是要解决插入的值是Key还pair的问题
上层用仿函数实现一个类来解决下层比较的是key还是pair的问题，下层不知道T是什么，但是上层知道，如果比较的是key上层就传key,是pair就传pair

namespace wbc
{template<class K>class set{// 为了解决不知道下层T是key还是pair的逻辑struct SetKeyOfT{// 仿函数可以解决const K& operator()(const K& key){return key;}};public:bool insert(const K& key){return _t.Insert(key);}private:RBTree<K,K,SetKeyOfT> _t;};
}namespace wbc
{template<class K, class V>class map{// 为了解决不知道下层T是key还是pair的逻辑struct MapKeyOfT{// 仿函数可以解决const pair<K, V>& operator()(const pair<K, V>& kv){return kv.first;}};private:RBTree<K, pair<K, V>,MapKeyOfT> _t;};
}

iterator实现的思路

1. map和set的迭代器走的是中序遍历，begin()返回的是中序的第一个节点
2. operator++核心是不看全局，只看局部，只关心当前局部的下一个节点是什么
3. 中序访问的顺序：左子树，根，右子树。++，it当前节点已经访问完了，如果右不为空，访问右子树的最左节点。如果右为空，说明当前节点已经访问完了，子树也访问完了，就要访问该节点的祖先，并且要往上找。要找的是孩子是祖先的左边的那个祖先。
   如果孩子在父亲的右，说明父亲访问完了，父亲在爷爷的左，下一个就访问爷爷。
4. set的iterator也不支持修改，我们把set的第二个模板参数改成const K即可， RBTree<K,const K, SetKeyOfT> _t;
5. 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;
   

operator++

1. 右不为空，中序的下一个节点就是右子树中的最左节点
2. 右为空，分为两种情况：
   情况1：一直往上找直到找到父亲的左是当前节点，那么下一个节点就是这个父亲节点
   情况2：就是一直找，找不到父亲的左是当前节点，也就是当前节点一直是父亲的右，直到找到父亲是空都没有找到，那么这棵树就走完了
   

Self operator++()
{if (_node->_right){// 如果右不为空,中序下一个要访问的节点就是最左(最小)节点Node* min = _node->_right;while (min->_left){min = min->_left;}_node = min;}else{// 如果右为空,祖先里面的孩子是父亲左的那个祖先Node* cur = _node;Node* parent = cur->_parent;while (parent && cur == parent->_right){cur = parent;parent = cur->_parent;}_node = parent;}return *this;
}

operator- -

访问节点

1. 右子树，根，左子树。如果左树不为空，访问左树的最右节点（最大节点）。如果左树为空，说明这棵子树访问完了，如果该节点还是父亲的左，说明也访问完了，要找到节点是父亲的右，下一个访问的节点就是父亲。如果都不存在，下一个就要访问空节点了，说明这棵树访问完了。
2. operator- - 和operator++正好反过来了
   

// RBTree.h
Self operator--()
{if (_node == nullptr) // --end(){// --end(),找到整棵树的最右节点,中序的最后一个节点// 找最右节点Node* mostright = _root;// 空树(无节点)和找最右节点while (mostright && mostright->_right){mostright = mostright->_right;}_node = mostright;}else if (_node->_left){// 如果左不为空，下一访问的是左树中的最右节点Node* most = _node->_left;while (most->_right){most = most->_right;}_node = most;}else{// 如果左为空,下一个访问的是孩子是父亲右的,那个祖先Node* cur = _node;Node* parent = _node->_parent;while (parent && cur == parent->_left){cur = parent;parent = cur->_parent;}_node = parent;}return *this;
}// Myset.h
void Print(const set<int>& s)
{set<int>::const_iterator it = s.end();while (it != s.begin()){--it;cout << *it << " ";}cout << endl;
}// test.cpp
int main()
{wbc::set<int> s;s.insert(5);s.insert(1);s.insert(2);s.insert(3);s.insert(4);s.insert(6);s.Print(s);
}

库里面实现的是有哨兵位的头节点，我们实现是end()是nullptr，但是也可以实现–end()的功能，无非就是要_root，去找整棵树的最右节点（最后一个节点），end()是最后一个节点的下一个节点

operator[ ]

operator[ ]直接调用insert即可
map实现operator[ ],修改insert的返回值为pair< Iterator,bool>

V& operator[](const K& key)
{pair<iterator, bool> ret = insert({ key,V() });return ret.first->second;// 修改value
}pair<Iterator,bool> Insert(const T& data)
{if (_root == nullptr){_root = new Node(data);_root->_col = BLACK;// 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{// 不冗余,插入失败return { Iterator(cur,_root),false }; ;}}cur = new Node(data);Node* newnode = cur;// 如果连续变色,cur不一定是新节点// 如果是非空树,插入红色节点cur->_col = RED;if (kot(parent->_data) < kot(data)){parent->_right = cur;}else if (kot(parent->_data) > kot(data)){parent->_left = cur;}// 链接父亲节点cur->_parent = parent;// parent是红色,出现了连续的红色节点,需要向上调整// 调整之后cur是根,cur的parent是nullptrwhile (parent && parent->_col == RED){Node* grandfather = parent->_parent;if (grandfather->_left == parent){//   g// p     uNode* uncle = grandfather->_right;if (uncle && uncle->_col == RED){// 变色是为了处理连续的红节点,保证黑节点的数量不变,// 向上继续调整是因为grandfather的节点可能是黑节点就结束,// 可能是红节点就继续向上处理parent->_col = uncle->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;// 继续向上处理cur = grandfather;parent = cur->_parent;}else{// uncle不存在或uncle存在且为黑//   g// p     u// c// 右单旋if (cur == parent->_left){RotateR(grandfather);parent->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;}else{// 双旋//   g// p   u// cRotateL(parent);RotateR(grandfather);cur->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;}break;}}else{//   g// u     pNode* uncle = grandfather->_left;if (uncle && uncle->_col == RED){parent->_col = uncle->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;// 继续向上更新cur = grandfather;parent = cur->_parent;}else{// uncle不存在或者存在且是黑//    g// u     p//          c// 左单旋if (parent->_right == cur){RotateL(grandfather);parent->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;}else{//     g//      u     p//          c// 双旋RotateR(parent);RotateL(grandfather);cur->_col = BLACK;grandfather->_col = RED;}break;}}}// 无论如何结束之后根都是黑色的_root->_col = BLACK;return {Iterator(newnode,_root),true};
}