c++ 对RB-Tree迭代器递减函数的质疑

odopli94  于 2023-06-25  发布在  其他
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我正在用Js模式编写一个类似STL的容器库js-sdl。
在STL RB-Tree中有一个关于递减函数(迭代器的前向函数)的问题。
当我从小到大插入两个不同的值到树中时,我将得到一个具有以下结构的RB-Tree:

其中,Root节点和Header节点互为父节点和子节点,Header节点的左右节点分别指向插入的两个值,较小的值将成为Root节点,较大的值将成为Root的右子节点。
此时,当指向Root节点的迭代器递减时,将执行以下步骤:
1.判断当前不是Header节点,执行步骤2;
1.判断当前指针的左子节点为空,转步骤3;
1.确定当前节点(Root)是父节点(Header)的左子节点(注意此时HeaderLeftMost指向树中最小的节点,也就是Root*),所以将指针移动到父节点(Header),重复步骤3,直到不再满足条件,再转到步骤4;
1.显然,由于Root节点和
Header**节点互为父节点和子节点,所以在第3步之后,指针最终指向Root节点。
最后,下面的代码应该会陷入无限循环:

set<int> st { 1, 2 };
for (auto it = st.rbegin(); it != st.rend(); ++it) {
    cout << *it <<endl;
}

但实际上,上面的代码运行良好,我很困惑,我在STL代码中没有看到任何特殊的处理,我不精通C++,谁能帮我解决这个问题?
感激!
为什么上面的代码工作正常

pdsfdshx

pdsfdshx1#

我想你误解了std::reverse_iterator的工作原理:当调用重载的operator*时,底层迭代器被递减,然后解引用。更多详情请访问std::reverse_iterator
循环应按以下方式解释:
1.在第一次循环中,迭代器(当前为rbegin())被解引用,这意味着底层迭代器被递减,然后被解引用。由于迭代器指向sentinel节点(Header),因此递减函数将其移动到其右子节点,即定义的最右侧节点。
1.在第二次循环中,更新的迭代器被解引用,这意味着底层迭代器被递减,然后被解引用。由于迭代器指向一个外部节点,它的左子节点为null,然后递减函数将其移动到其父节点(Root)。
1.最后,由于更新后的迭代器现在等于rend(),即根节点,因此循环中断。
实际上,你对begin()迭代器递减的观察是正确的:如果它被递减,则它再次指向它自己。
在我的拙见中,我更喜欢一个更干净的红-黑二叉搜索树的实现,它以另一种方式组织结构,并使用另一种算法进行树遍历,这样哨兵节点既是最左边元素的前一个元素,也是最右边元素的下一个元素(循环迭代)。然而,它不允许对最右边的节点进行恒定时间访问,因此可以理解GCC库和许多其他库决定使用当前的实现:-)

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