红黑树,AVLTree树(平衡二叉树)迭代器原理讲解

news2024/11/17 1:45:13

        红黑树,AVLTree树底层实现逻辑都是平衡二叉树(AVLTree高度平衡,红黑树以某种规则平衡),但终究不像链表的迭代器那样逻辑简单。

        简单叙述以下,二叉树上面迭代器的运行逻辑,根据下面的图,迭代器的begin就是二叉树的最左节点,end是二叉树根节点的父节点(NULL)。

        为什么要这样设计,因为平衡二叉树在中序遍历下是升序排列,所以只有首部begin在二叉树最左节点,向后++遍历时,才能打印有序数据。

        但是为什么end在根节点的父亲?

        因为外部循环while(it!=end()),是不等于end节点,所以在遍历完右子树后就像上返回找类似于下图中绿色的parent节点了(右子树遍历完向上找),所以遍历完整颗二叉树后,就会向上找节点,到了父节点的父亲时就为空了,也就是end节点,所以就停止遍历了。

代码:

template<class T>
struct __TreeIterator
{
	typedef RBTreeNode<T> Node;
	typedef __TreeIterator<T> Self;
	Node* _node;//迭代器存的是二叉树的节点

	__TreeIterator(Node* node)
		:_node(node)
	{}

	T& operator*()
	{
		return _node->_data;
	}

	T* operator->()
	{
		return &_node->_data;
	}
    //这就是平衡二叉树迭代器的运行核心 一定要理解这部分逻辑才能理解好这个迭代器
	Self& operator++()
	{
		if (_node->_right)
		{
			// 下一个就是右子树的最左节点
			Node* cur = _node->_right;
			while (cur->_left)
			{
				cur = cur->_left;
			}

			_node = cur;
		}
		else
		{
			// 左子树 根 右子树
			// 右为空,找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 = parent->_parent;
			}

			_node = parent;
		}

		return *this;
	}

    //给外界判断提供的
	bool operator!=(const Self& s)
	{
		return _node != s._node;
	}

	bool operator==(const Self& s)
	{
		return _node == s._node;
	}
};
	Self& operator--()
	{
		if (_node->_left)
		{
			Node* subRight = _node->_left;
			while (subRight->_right)
			{
				subRight = subRight->_right;
			}

			_node = subRight;
		}
		else
		{
			// 孩子是父亲的右的那个节点
			Node* cur = _node;
			Node* parent = cur->_parent;
			while (parent && cur == parent->_left)
			{
				cur = cur->_parent;
				parent = parent->_parent;
			}

			_node = parent;
		}

		return *this;
	}

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