• 红黑树实现


    1.红黑树的概念

    红黑树,是一种二叉搜索树,但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色,可以是Red或Black。 通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍,因而是接近平衡的。

    2.红黑树的特性

    1. 每个结点不是红色就是黑色
    2. 根节点是黑色的
    3. 如果一个节点是红色的,则它的两个孩子结点是黑色的
    4. 对于每个结点,从该结点到其所有后代叶结点的简单路径上,均包含相同数目的黑色结点
    5. 每个叶子结点都是黑色的(此处的叶子结点指的是空结点)

    3.红黑树插入实现

    前面插入和搜索二叉树和平衡二叉树没有区别一样的访问方式,区别就在,他的节点的颜色
    有三种情况
    第一种:叔叔节点存在且为红色,那就让父亲节点和叔叔节点变黑(因为要求不能连续的红上面特性有写),再让祖父节点变红,为什么要变红,因为他可能是局部节点
    在这里插入图片描述

    第二种:叔叔节点不存在或者为黑,那就进行右旋,不过也有可能是左旋,看那边的节点比较高
    在这里插入图片描述

    第三种:这种和第二种差不多,区别就是cur等于父亲节点的right,那就是个折线,那就要进行双旋,双旋当然,也要和第二种分情况,看是先左旋还是先右旋
    在这里插入图片描述

    4.全部代码包含测试用例

    #pragma once
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    
    enum Colour
    {
    	RED,
    	BLACK,
    };
    
    template<class K, class V>
    struct RBTreeNode
    {
    	RBTreeNode<K, V>* _left;
    	RBTreeNode<K, V>* _right;
    	RBTreeNode<K, V>* _parent;
    	pair<K, V> _kv;
    
    	Colour _col;
    
    	RBTreeNode(const pair<K, V>& kv)
    		:_kv(kv)
    		, _left(nullptr)
    		, _right(nullptr)
    		, _parent(nullptr)
    		, _col(RED)
    	{}
    };
    
    template<class K, class V>
    struct RBTree
    {
    	typedef RBTreeNode<K, V> Node;
    public:
    
    
    	bool Insert(const pair<K, V>& kv)
    	{
    		// 1、搜索树的规则插入
    		// 2、看是否违反平衡规则,如果违反就需要处理:旋转
    		if (_root == nullptr)
    		{
    			_root = new Node(kv);
    			_root->_col = BLACK;
    			return true;
    		}
    
    		Node* parent = nullptr;
    		Node* cur = _root;
    		while (cur)
    		{
    			if (cur->_kv.first < kv.first)
    			{
    				parent = cur;
    				cur = cur->_right;
    			}
    			else if (cur->_kv.first > kv.first)
    			{
    				parent = cur;
    				cur = cur->_left;
    			}
    			else
    			{
    				return false;
    			}
    		}
    
    		cur = new Node(kv);
    		cur->_col = RED;
    		if (parent->_kv.first < kv.first)
    		{
    			parent->_right = cur;
    		}
    		else
    		{
    			parent->_left = cur;
    		}
    
    		cur->_parent = parent;
    
    		//存在连续的红色节点
    		while (parent && parent->_col == RED)
    		{
    			Node* grandfater = parent->_parent;
    			assert(grandfater);
    
    			if (grandfater->_left == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_right;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED) // 叔叔存在且为红
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else // 情况二:叔叔不存在 或者 叔叔存在且为黑
    				{ 
    					if (cur == parent->_left)
    					{
    						//     g
    			            //   p
    			            // c
    						RotateR(grandfater);//右旋
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else//情况三: cur等于parent的right形成折现    双旋 
    					{
    						//     g
    					    //   p
    					    //     c 
    						RotateL(parent);
    						RotateR(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    
    					break;
    				}
    			}
    			else//(grandfater->_right == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_left;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED)
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else// 情况二:叔叔不存在 或者 叔叔存在且为黑
    				{
    					if (cur == parent->_right)
    					{
    						// g
                            //   p
                            //     c 
    						RotateL(grandfater);//左旋
    
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else//情况三: cur等于parent的right形成折现    双旋 
    					{
    						// g
    				        //   p
    				        // c
    						RotateR(parent);
    						RotateL(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					break;
    				}
    			}
    		}
    
    		_root->_col = BLACK;
    
    		return true;
    	}
    
    
    	vector<vector<int>> levelOrder() {
    		vector<vector<int>> vv;
    		if (_root == nullptr)
    			return vv;
    
    		queue<Node*> q;
    		int levelSize = 1;
    		q.push(_root);
    
    		while (!q.empty())
    		{
    			// levelSize控制一层一层出
    			vector<int> levelV;
    			while (levelSize--)
    			{
    				Node* front = q.front();
    				q.pop();
    				levelV.push_back(front->_kv.first);
    				if (front->_left)
    					q.push(front->_left);
    
    				if (front->_right)
    					q.push(front->_right);
    			}
    			vv.push_back(levelV);
    			for (auto e : levelV)
    			{
    				cout << e << " ";
    			}
    			cout << endl;
    
    			// 上一层出完,下一层就都进队列
    			levelSize = q.size();
    		}
    
    		return vv;
    	}
    	void RotateL(Node* parent)
    	{
    		Node* subR = parent->_right;
    		Node* subRL = subR->_left;
    
    		parent->_right = subRL;
    		if (subRL)
    			subRL->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subR->_left = parent;
    		parent->_parent = subR;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subR;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (parent == ppNode->_left)
    			{
    				ppNode->_left = subR;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subR;
    			}
    
    			subR->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    	void RotateR(Node* parent)
    	{
    		Node* subL = parent->_left;
    		Node* subLR = subL->_right;
    
    		parent->_left = subLR;
    		if (subLR)
    			subLR->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subL->_right = parent;
    		parent->_parent = subL;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subL;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (ppNode->_left == parent)
    			{
    				ppNode->_left = subL;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subL;
    			}
    			subL->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    	int _maxHeight(Node* root)
    	{
    		if (root == nullptr)
    			return 0;
    
    		int lh = _maxHeight(root->_left);
    		int rh = _maxHeight(root->_right);
    
    		return lh > rh ? lh + 1 : rh + 1;
    	}
    
    	int _minHeight(Node* root)
    	{
    		if (root == nullptr)
    			return 0;
    
    		int lh = _minHeight(root->_left);
    		int rh = _minHeight(root->_right);
    
    		return lh < rh ? lh + 1 : rh + 1;
    	}
    
    
    	void _InOrder(Node* root)
    	{
    		if (root == nullptr)
    			return;
    
    		_InOrder(root->_left);
    		cout << root->_kv.first << " ";
    		_InOrder(root->_right);
    	}
    
    	bool _IsValidRBTree(Node* pRoot, size_t k, const size_t blackCount)
    	{
    		//走到null之后,判断k和black是否相等
    		if (nullptr == pRoot)
    		{
    			if (k != blackCount)
    			{
    				cout << "违反性质四:每条路径中黑色节点的个数必须相同" << endl;
    				return false;
    			}
    			return true;
    		}
    
    		// 统计黑色节点的个数
    		if (BLACK == pRoot->_col)
    			k++;
    
    		// 检测当前节点与其双亲是否都为红色
    		if (RED == pRoot->_col && pRoot->_parent && pRoot->_parent->_col == RED)
    		{
    			cout << "违反性质三:存在连在一起的红色节点" << endl;
    			return false;
    		}
    
    		return _IsValidRBTree(pRoot->_left, k, blackCount) &&
    			_IsValidRBTree(pRoot->_right, k, blackCount);
    	}
    
    public:
    
    		void InOrder()
    		{
    			_InOrder(_root);
    			cout << endl;
    		}
    
    		void Height()
    		{
    			cout << "最长路径:" << _maxHeight(_root) << endl;
    			cout << "最短路径:" << _minHeight(_root) << endl;
    		}
    
    
    		bool IsBalanceTree()
    		{
    			// 检查红黑树几条规则
    
    			Node* pRoot = _root;
    			// 空树也是红黑树
    			if (nullptr == pRoot)
    				return true;
    
    			// 检测根节点是否满足情况
    			if (BLACK != pRoot->_col)
    			{
    				cout << "违反红黑树性质二:根节点必须为黑色" << endl;
    				return false;
    			}
    
    			// 获取任意一条路径中黑色节点的个数 -- 比较基准值
    			size_t blackCount = 0;
    			Node* pCur = pRoot;
    			while (pCur)
    			{
    				if (BLACK == pCur->_col)
    					blackCount++;
    
    				pCur = pCur->_left;
    			}
    
    			// 检测是否满足红黑树的性质,k用来记录路径中黑色节点的个数
    			size_t k = 0;
    			return _IsValidRBTree(pRoot, k, blackCount);
    		}
    
    private:
    
    	Node* _root = nullptr;
    };
    
    void TestRBTree1()
    {
    	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
    	//int a[] = { 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 11, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
    	RBTree<int, int> t;
    	for (auto e : a)
    	{
    		t.Insert(make_pair(e, e));
    	}
    	t.levelOrder();
    	t.InOrder();
    	t.Height();
    }
    
    void TestRBTree2()
    {
    	const size_t N = 1024 * 1024;
    	vector<int> v;
    	v.reserve(N);
    	srand(time(0));
    	for (size_t i = 0; i < N; ++i)
    	{
    		v.push_back(rand());
    		//v.push_back(i);
    	}
    
    	RBTree<int, int> t;
    	for (auto e : v)
    	{
    		t.Insert(make_pair(e, e));
    	}
    
    	//t.levelOrder();
    	//cout << endl;
    	cout << "是否红黑?" << t.IsBalanceTree() << endl;
    	t.Height();
    
    	//t.InOrder();
    }
    
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    5.红黑树实现set和map

    下面diamagnetic是先解决了,封装set和map的问题,就是传参问题map传参是pair而set传的参是k,那么也简单,把他变成模板就好了,传什么就是什么参数
    set.h

    #pragma once
    
    #include"RBTree.h"
    
    namespace li
    {
    	template<class K>
    	class set
    	{
    	public:
    		bool insert(const  K& key)
    		{
    			return _t.Insert(key);
    		}
    	private:
    		RBTree<K,K> _t;
    	};
    
    	void test_set1()
    	{
    		set<int> s;
    		s.insert(8);
    		s.insert(6);
    		s.insert(11);
    		s.insert(5);
    		s.insert(6);
    		s.insert(7);
    		s.insert(10);
    		s.insert(13);
    		s.insert(12);
    		s.insert(15);
    	}
    }
    
    
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    map.h

    #pragma once
    
    #include"RBTree.h"
    
    namespace li
    {
    	template<class K,class V>
    	class map
    	{
    	public:
    
    		bool insert(const pair<K,V>& kv)
    		{
    			return _t.Insert(kv);
    		}
    	private:
    		RBTree<K, pair<K,V>> _t;
    	};
    
    	void test_map1()
    	{
    		map<int, int> m;
    		m.insert(make_pair(1, 1));
    		m.insert(make_pair(2, 2));
    		m.insert(make_pair(3, 3));
    		m.insert(make_pair(4, 4));
    	}
    }
    
    
    
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    红黑树代码

    #pragma once
    
    enum Colour
    {
    	RED,
    	BLACK,
    };
    
    template<class T>
    struct RBTreeNode
    {
    	RBTreeNode<T>* _left;
    	RBTreeNode<T>* _right;
    	RBTreeNode<T>* _parent;
    	T _data; // 数据
    
    	Colour _col;
    
    	RBTreeNode(const T& data)
    		:_data(data)
    		, _left(nullptr)
    		, _right(nullptr)
    		, _parent(nullptr)
    		, _col(RED)
    	{}
    };
    
    template<class K, class T>
    struct RBTree
    {
    	typedef RBTreeNode<T> Node;
    public:
    	bool Insert(const T& data)
    	{
    		// 1、搜索树的规则插入
    		// 2、看是否违反平衡规则,如果违反就需要处理:旋转
    		if (_root == nullptr)
    		{
    			_root = new Node(data);
    			_root->_col = BLACK;
    			return true;
    		}
    
    		Node* parent = nullptr;
    		Node* cur = _root;
    		while (cur)
    		{
    			if (cur->_data < data)
    			{
    				parent = cur;
    				cur = cur->_right;
    			}
    			else if (cur->_data > data)
    			{
    				parent = cur;
    				cur = cur->_left;
    			}
    			else
    			{
    				return false;
    			}
    		}
    
    		cur = new Node(data);
    		cur->_col = RED;
    		if (parent->_data < data)
    		{
    			parent->_right = cur;
    		}
    		else
    		{
    			parent->_left = cur;
    		}
    
    		cur->_parent = parent;
    
    		//存在连续的红色节点
    		while (parent && parent->_col == RED)
    		{
    			Node* grandfater = parent->_parent;
    			assert(grandfater);
    
    			if (grandfater->_left == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_right;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED) // 叔叔存在且为红
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else // 情况二:叔叔不存在 或者 叔叔存在且为黑
    				{ 
    					if (cur == parent->_left)
    					{
    						//     g
    			            //   p
    			            // c
    						RotateR(grandfater);//右旋
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else//情况三: cur等于parent的right形成折现    双旋 
    					{
    						//     g
    					    //   p
    					    //     c 
    						RotateL(parent);
    						RotateR(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    
    					break;
    				}
    			}
    			else//(grandfater->_right == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_left;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED)
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else// 情况二:叔叔不存在 或者 叔叔存在且为黑
    				{
    					if (cur == parent->_right)
    					{
    						// g
                            //   p
                            //     c 
    						RotateL(grandfater);//左旋
    
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else//情况三: cur等于parent的right形成折现    双旋 
    					{
    						// g
    				        //   p
    				        // c
    						RotateR(parent);
    						RotateL(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					break;
    				}
    			}
    		}
    
    		_root->_col = BLACK;
    
    		return true;
    	}
    
    
    	void RotateL(Node* parent)
    	{
    		Node* subR = parent->_right;
    		Node* subRL = subR->_left;
    
    		parent->_right = subRL;
    		if (subRL)
    			subRL->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subR->_left = parent;
    		parent->_parent = subR;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subR;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (parent == ppNode->_left)
    			{
    				ppNode->_left = subR;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subR;
    			}
    
    			subR->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    	void RotateR(Node* parent)
    	{
    		Node* subL = parent->_left;
    		Node* subLR = subL->_right;
    
    		parent->_left = subLR;
    		if (subLR)
    			subLR->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subL->_right = parent;
    		parent->_parent = subL;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subL;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (ppNode->_left == parent)
    			{
    				ppNode->_left = subL;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subL;
    			}
    			subL->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    private:
    
    	Node* _root = nullptr;
    };
    
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    看到这里细心的你发现了,pair的比较并不适合我们的红黑树,因为pair的比较不是只比较key的,所以我们还要再做下改造
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    可以看到通过了仿函数来解决这个问题

    6.map和set迭代器实现

    红黑树

    #pragma once
    
    enum Colour
    {
    	RED,
    	BLACK,
    };
    
    template<class T>
    struct RBTreeNode
    {
    	RBTreeNode<T>* _left;
    	RBTreeNode<T>* _right;
    	RBTreeNode<T>* _parent;
    	T _data; // 数据
    
    	Colour _col;
    
    	RBTreeNode(const T& data)
    		:_data(data)
    		, _left(nullptr)
    		, _right(nullptr)
    		, _parent(nullptr)
    		, _col(RED)
    	{}
    };
    
    template<class T, class Ref, class Ptr>
    struct __RBTreeIterator
    {
    	typedef RBTreeNode<T> Node;
    	typedef __RBTreeIterator<T, Ref, Ptr> Self;
    	Node* _node;
    
    	__RBTreeIterator(Node* node)
    		:_node(node)
    	{}
    
    	Ref operator*()
    	{
    		return _node->_data;
    	}
    
    	Ptr operator->()
    	{
    		return &_node->_data;
    	}
    
    	Self& operator++()
    	{
    		if (_node->_right == nullptr)
    		{
    			// 找祖先里面,孩子是父亲左的那个
    			Node* cur = _node;
    			Node* parent = cur->_parent;
    			while (parent && parent->_right == cur)
    			{
    				cur = cur->_parent;
    				parent = parent->_parent;
    			}
    
    			_node = parent;
    		}
    		else
    		{
    			// 右子树的最左节点
    			Node* subLeft = _node->_right;
    			while (subLeft->_left)
    			{
    				subLeft = subLeft->_left;
    			}
    
    			_node = subLeft;
    		}
    
    		return *this;
    	}
    
    	Self operator++(int)
    	{
    		Self tmp(*this);
    
    		++(*this);
    
    		return tmp;
    	}
    
    	Self& operator--()
    	{
    		if (_node->_left == nullptr)
    		{
    			// 找祖先里面,孩子是父亲
    			Node* cur = _node;
    			Node* parent = cur->_parent;
    			while (parent && cur == parent->_left)
    			{
    				cur = cur->_parent;
    				parent = parent->_parent;
    			}
    
    			_node = parent;
    		}
    		else
    		{
    			// 左子树的最右节点
    			Node* subRight = _node->_left;
    			while (subRight->_right)
    			{
    				subRight = subRight->_right;
    			}
    
    			_node = subRight;
    		}
    
    		return *this;
    	}
    
    	Self operator--(int)
    	{
    		Self tmp(*this);
    
    		--(*this);
    
    		return tmp;
    	}
    
    	bool operator!=(const Self& s) const
    	{
    		return _node != s._node;
    	}
    
    	bool operator==(const Self& s) const
    	{
    		return _node == s->_node;
    	}
    };
    
    // T决定红黑树存什么数据
    // set  RBTree
    // map  RBTree>
    // KeyOfT -> 支持取出T对象中key的仿函数
    template<class K, class T,class KeyOfT>
    struct RBTree
    {
    	typedef RBTreeNode<T> Node;
    public:
    	typedef __RBTreeIterator<T, T&, T*> iterator;
    	typedef __RBTreeIterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
    	iterator Begin()
    	{
    		Node* subLeft = _root;
    		while (subLeft && subLeft->_left)
    		{
    			subLeft = subLeft->_left;
    		}
    
    		return iterator(subLeft);
    	}
    
    	iterator End()
    	{
    		return iterator(nullptr);
    	}
    
    	const_iterator Begin() const
    	{
    		Node* subLeft = _root;
    		while (subLeft && subLeft->_left)
    		{
    			subLeft = subLeft->_left;
    		}
    
    		return const_iterator(subLeft);
    	}
    
    	const_iterator End() const
    	{
    		return const_iterator(nullptr);
    	}
    
    	pair<iterator, bool>Insert(const T& data)
    	{
    		// 1、搜索树的规则插入
    		// 2、看是否违反平衡规则,如果违反就需要处理:旋转
    		if (_root == nullptr)
    		{
    			_root = new Node(data);
    			_root->_col = BLACK;
    			return make_pair(iterator(_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 make_pair(iterator(cur), true);
    			}
    		}
    
    		cur = new Node(data);
    		Node* newnode = cur;
    		cur->_col = RED;
    		if (kot(parent->_data) < kot(data))
    		{
    			parent->_right = cur;
    		}
    		else
    		{
    			parent->_left = cur;
    		}
    
    		cur->_parent = parent;
    
    		// 存在连续红色节点
    		while (parent && parent->_col == RED)
    		{
    			Node* grandfater = parent->_parent;
    			assert(grandfater);
    
    			if (grandfater->_left == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_right;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED) // 叔叔存在且为红
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else // 叔叔不存在 或者 叔叔存在且为黑
    				{
    					if (cur == parent->_left) // 单旋
    					{
    						//     g
    						//   p
    						// c
    						RotateR(grandfater);
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else // 双旋
    					{
    						//     g
    						//   p
    						//     c 
    						RotateL(parent);
    						RotateR(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    
    					break;
    				}
    			}
    			else //(grandfater->_right == parent)
    			{
    				Node* uncle = grandfater->_left;
    				// 情况一:
    				if (uncle && uncle->_col == RED)
    				{
    					// 变色
    					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
    					grandfater->_col = RED;
    
    					// 继续往上处理
    					cur = grandfater;
    					parent = cur->_parent;
    				}
    				else
    				{
    					if (cur == parent->_right)
    					{
    						// g
    						//   p
    						//     c 
    						RotateL(grandfater);
    						parent->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    					else // 双旋
    					{
    						// g
    						//   p
    						// c
    						RotateR(parent);
    						RotateL(grandfater);
    						cur->_col = BLACK;
    						grandfater->_col = RED;
    					}
    
    					break;
    				}
    			}
    		}
    
    		_root->_col = BLACK;
    
    		return make_pair(iterator(newnode), true);
    	}
    
    
    	void RotateL(Node* parent)
    	{
    		Node* subR = parent->_right;
    		Node* subRL = subR->_left;
    
    		parent->_right = subRL;
    		if (subRL)
    			subRL->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subR->_left = parent;
    		parent->_parent = subR;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subR;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (parent == ppNode->_left)
    			{
    				ppNode->_left = subR;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subR;
    			}
    
    			subR->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    	void RotateR(Node* parent)
    	{
    		Node* subL = parent->_left;
    		Node* subLR = subL->_right;
    
    		parent->_left = subLR;
    		if (subLR)
    			subLR->_parent = parent;
    
    		Node* ppNode = parent->_parent;
    
    		subL->_right = parent;
    		parent->_parent = subL;
    
    		if (parent == _root)
    		{
    			_root = subL;
    			_root->_parent = nullptr;
    		}
    		else
    		{
    			if (ppNode->_left == parent)
    			{
    				ppNode->_left = subL;
    			}
    			else
    			{
    				ppNode->_right = subL;
    			}
    			subL->_parent = ppNode;
    		}
    	}
    
    private:
    
    	Node* _root = nullptr;
    };
    
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    map

    #pragma once
    
    #include"RBTree.h"
    
    namespace li
    {
    	template<class K, class V>
    	class map
    	{
    		struct MapKeyOfT
    		{
    			const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
    			{
    				return kv.first;
    			}
    		};
    	public:
    		typedef typename RBTree<K, pair<K, V>, MapKeyOfT>::iterator iterator;
    		typedef typename RBTree<K, pair<K, V>, MapKeyOfT>::const_iterator const_iterator;
    
    		iterator begin()
    		{
    			return _t.Begin();
    		}
    
    		iterator end()
    		{
    			return _t.End();
    		}
    
    		pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
    		{
    			return _t.Insert(kv);
    		}
    
    		iterator find(const K& key)
    		{
    			return _t.Find(key);
    		}
    
    		V& operator[](const K& key)
    		{
    			pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(key, V()));
    			return ret.first->second;
    		}
    
    	private:
    		RBTree<K, pair<K, V>, MapKeyOfT> _t;
    	};
    
    	void test_map1()
    	{
    		map<string, int> m;
    		m.insert(make_pair("111", 1));
    		m.insert(make_pair("555", 5));
    		m.insert(make_pair("333", 3));
    		m.insert(make_pair("222", 2));
    
    		map<string, int>::iterator it = m.begin();
    		while (it != m.end())
    		{
    			cout << it->first << ":" << it->second << endl;
    			++it;
    		}
    		cout << endl;
    
    		for (auto& kv : m)
    		{
    			cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
    		}
    		cout << endl;
    	}
    
    }
    
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    set

    #pragma once
    
    #include"RBTree.h"
    
    namespace li
    {
    	template<class K>
    	class set
    	{
    		struct SetKeyOfT
    		{
    			const K& operator()(const K& key)
    			{
    				return key;
    			}
    		};
    	public:
    		typedef typename RBTree<K, K, SetKeyOfT>::const_iterator iterator;
    		typedef typename RBTree<K, K, SetKeyOfT>::const_iterator const_iterator;
    
    		iterator begin() const
    		{
    			return _t.Begin();
    		}
    
    		iterator end() const
    		{
    			return _t.End();
    		}
    
    		pair<iterator, bool> insert(const K& key)
    		{
    			//pair::iterator, bool> ret = _t.Insert(key);
    			auto ret = _t.Insert(key);
    			return pair<iterator, bool>(iterator(ret.first._node), ret.second);
    		}
    
    		iterator find(const K& key)
    		{
    			return _t.Find(key);
    		}
    	private:
    		RBTree<K, K, SetKeyOfT> _t;
    	};
    
    	void test_set1()
    	{
    		set<int> s;
    		s.insert(8);
    		s.insert(6);
    		s.insert(11);
    		s.insert(5);
    		s.insert(6);
    		s.insert(7);
    		s.insert(10);
    		s.insert(13);
    		s.insert(12);
    		s.insert(15);
    
    		set<int>::iterator it = s.begin();
    		while (it != s.end())
    		{
    			cout << *it << " ";
    			++it;
    		}
    		cout << endl;
    
    		for (auto e : s)
    		{
    			cout << e << " ";
    		}
    		cout << endl;
    	}
    }
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/li1829146612/article/details/126308864