一、c++ multimap是紅黑樹還是什么
C++標準并未硬性規定multimap必須使用哪種數據結構,只是對其特性有所要求,比如容器內元素必須有序,查找刪除時間復雜度得是對數級等等。 而紅黑樹確實非常適合用于這種場景,所以主流的STL版本都采用紅黑樹來實現multimap。 事實上如果你喜歡也可以自己用AVL樹或者甚至都不需要平衡二叉樹,比如skiplist就是個不錯的選擇,來實現multimap。這些都是符合C++標準規定的。
紅黑樹(RB-Tree)—map,set,multimap,multiset底層使用紅黑樹
Red-Black tree(紅黑樹)是平衡二分搜索樹(balanced binary search tree)中常被使用的一種。平衡二分搜索樹的特性:排列規則有利search和insert,并保持適度平衡—無任何結點過深。
RB-Tree提供遍歷操作及iterators。
按正常規則(++ite)遍歷,便能獲得排序狀態(sorted)。
我們不應該使用RB-Tree的iterators改變元素值(因為元素有其嚴謹的排列規則)。變成層面并未阻止此事。如此設計是正確的,因為RB-Tree即將為set何map服務(作為其底層支持),而map允許元素的data被改變,只有元素的key才是不可被改變的。
RB-Tree提供兩種insertion操作:insert_unique()和insert_equal()。前者表示節點的key一定在整個tree中獨一無二,否則安插失??;后者表示節點的key可重復。
容器set和multiset,底層容器使用的是紅黑樹(rb_tree)
set/multiset以rb_tree為底層結構,因此有元素自動排序特性。排序的依據是key,而set/multiset元素的value和key合一:value就是key。
set/multiset提供遍歷操作及iterators。按正常規則(++ite)遍歷,便能獲得排序狀態(sorted)。
我們無法使用set\multiset的iterators改變元素值(因為key有其嚴謹的排列規則)。set\multiset的iterator是其底部的rb_tree的const iterator,就是為了禁止用戶對元素賦值。
set元素的key必須獨一無二,因此其insert()用的是rb_tree的insert_unique()。
multiset元素的key可以重復,因此其insert()用的是rb_tree的insert_qeual()。
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二、紅黑樹概念
與AVL樹一樣,紅黑樹也是map、set等關聯式容器的底層結構。但紅黑樹是現代主流的底層結構,STL使用的便是紅黑樹。其原因在于:AVL樹保持平衡的方法太過于絕對(必須保證每個節點的左右子樹的高度差不超過1),而紅黑樹的性質保證了其具有一定的”柔韌性”以及可觀的效率。
紅黑樹的本質也是一顆二叉搜索樹,但在原有的基礎上做了平衡處理。紅黑樹的每個節點都會增加一個存儲位,用來表示節點的顏色,可以是紅色也可以是黑色。