关于红黑树的迭代器原理及实现

最新推荐文章于 2025-03-24 02:46:33 发布

小明学编程~

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文章标签： c++ 开发语言后端

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_48991744/article/details/121277216

本文探讨了迭代器的设计模式，强调其简化容器遍历并隐藏底层细节的作用。以红黑树为例，阐述了在二叉树结构中迭代器的本质——指针或其封装，并详细说明了如何根据红黑树的特性设计迭代器，提供了一种统一的遍历方式。

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首先介绍什么是迭代器：

迭代器是一种设计模式，设计一种结构依次序去遍历容器中的数据，而又无需暴露容器的底层设计细节，在我看来，迭代器的出现最重要的目的就是为了简单方便；同一种方式可以遍历不同的容器，不管底层结构是是顺序表，链表还是树。虽然使用方式相同，但是不同的容器中迭代器的实现方式是不同的，本文介绍红黑树的迭代器的实现方式。

迭代器的本质：

本质上是指针或者对指针的封装。

如何设计容器中的迭代器：

首先要明白容器的底层数据结构，按照什么规则进行遍历，其实使用一个类进行迭代器的封装，通过取别名的方式对不同容器中迭代器的进行取名，名字取统一“iterator”。

二叉树的结构：

enum Color{red,black};
template<class T>
struct RBTreeNode
{
	RBTreeNode(const T& x=T(),Color c=red)
		:left(nullptr)
	    ,right(nullptr)
		,parent(nullptr)
		,data(x)
		,color(c)
	{
	}
	RBTreeNode<T>* left;
	RBTreeNode<T>* right;
	RBTreeNode<T>* parent;
	T data;
	Color color;
};

下面介绍红黑树的迭代器：

template<class T>
struct RBTreeIterator {
public:
	typedef RBTreeNode<T> Node;
	typedef RBTreeIterator<T> Self;
	RBTreeIterator(Node* n=nullptr) 
		:_pNode(n)//构造函数
	{
	}
	T& operator*() {
		return _pNode->data;