【C++】封装红黑树实现map和set

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发布于 2025-08-04 08:08:38

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1. 源码及框架分析

SGI-STL30版本源代码，map和set的源代码在map/set/stl_map.h/stl_set.h/stl_tree.h等几个头文件中。 map和set的实现结构框架核心部分截取出来如下：

// set
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_TREE_H
#include <stl_tree.h>
#endif
#include <stl_set.h>
#include <stl_multiset.h>
// map
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_TREE_H
#include <stl_tree.h>
#endif
#include <stl_map.h>
#include <stl_multimap.h>
// stl_set.h
template <class Key, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
class set {
public:
	// typedefs:
	typedef Key key_type;
	typedef Key value_type;
private:
	typedef rb_tree<key_type, value_type,
		identity<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
	rep_type t; // red-black tree representing set
};
// stl_map.h
template <class Key, class T, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
class map {
public:
	// typedefs:
	typedef Key key_type;
	typedef T mapped_type;
	typedef pair<const Key, T> value_type;
private:
	typedef rb_tree<key_type, value_type,
		select1st<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
	rep_type t; // red-black tree representing map
};
// stl_tree.h
struct __rb_tree_node_base
{
	typedef __rb_tree_color_type color_type;
	typedef __rb_tree_node_base* base_ptr;
	color_type color;
	base_ptr parent;
	base_ptr left;
	base_ptr right;
};
// stl_tree.h
template <class Key, class Value, class KeyOfValue, class Compare, class Alloc
	= alloc>
class rb_tree {
protected:
	typedef void* void_pointer;
	typedef __rb_tree_node_base* base_ptr;
	typedef __rb_tree_node<Value> rb_tree_node;
	typedef rb_tree_node* link_type;
	typedef Key key_type;
	typedef Value value_type;
public:
	// insert用的是第二个模板参数左形参
	pair<iterator, bool> insert_unique(const value_type& x);
	// erase和find用第一个模板参数做形参
	size_type erase(const key_type& x);
	iterator find(const key_type& x);
protected:
	size_type node_count; // keeps track of size of tree
	link_type header;
};
template <class Value>
struct __rb_tree_node : public __rb_tree_node_base
{
	typedef __rb_tree_node<Value>* link_type;
	Value value_field;
};

• set和map分别是key和key-value两种模型，按照一般的思路，我们似乎需要实现两套模版但是通过下图对框架的分析，底层红黑树实现时，我们可以看到源码中rb_tree用了一个巧妙的泛型思想实现，rb_tree是实现key的搜索场景，还是key/value的搜索场景不是直接写死的，而是由第二个模板参数Value决定_rb_tree_node中存储的数据类型（Value这里只是名字命名的问题与key-value无关。）。 • rb_tree底层不确定Value类型，但是上层知道，set实例化rb_tree时第二个模板参数给的是key，map实例化rb_tree时第二个模板参数给的是pair<const key, T>，这样一颗红黑树既可以实现key搜索场景的set，也可以实现key/value搜索场景的map。

• 要注意一下，源码里面模板参数是用T代表value，而内部写的value_type不是我们我们日常key/value场景中说的value，源码中的value_type反而是红黑树结点中存储的真实的数据的类型。 • 那在rb_tree第二个模板参数Value已经控制了红黑树结点中存储的数据类型的情况下，为什么还要传第一个模板参数Key呢？尤其是set，两个模板参数实例化之后是一样的，这是很多读者这时的一个疑问。要注意的是对于map和set，find/erase封装时的函数参数都是Key，所以第一个模板参数是传给find/erase等函数做形参的类型的。对于set而言两个参数是一样的，但是对于map而言就完全不一样了，map 的insert的是Value实例化之后的pair对象，但是find和ease的是Key对象。所以模版参数Key的存在主要解决的是map的find/erase的函数参数问题

2. 模拟实现map和set

2.1 实现出复用红黑树的框架，并支持insert

• 参考源码框架，map和set复用之前我们实现的红黑树（相关细节不了解的可以翻阅前文红黑树的文章）。 •源码的模版参数命名与key-value模型冲突，所以我们这里相比源码调整一下，key参数就用K，value参数就用V，红黑树中的数据类型，我们使用T。 • 其次因为RBTree实现了泛型，所以在内部封装实现具体功能函数时，我们无法从内部根据参数确定T参数到底是K，还是pair<K, V>，那么insert内部进行插入逻辑比较时，就没办法进行比较，因为pair的默认支持的是key和value一起参与比较，我们需要时的任何时候只比较key，所以我们在map和set层分别实现一个MapKeyOfT和SetKeyOfT的仿函数传给RBTree的KeyOfT，然后RBTree中通过KeyOfT仿函数取出T类型对象中的key，再进行比较，具体细节参考如下代码实现。

// 源码中pair支持的<重载实现
template <class T1, class T2>
bool operator< (const pair<T1, T2>& lhs, const pair<T1, T2>& rhs)
{
	return lhs.first < rhs.first || (!(rhs.first < lhs.first) &&
		lhs.second < rhs.second);
}

// Mymap.h，map基本骨架
namespace zlr
{
	template<class K, class V>
	class map
	{
		struct MapKeyOfT//取出key的仿函数
		{
			const K& operator()(const pair<K, V>& kv)
			{
				return kv.first;
			}
		};
	public:
		bool insert(const pair<K, V>& kv)
		{
			return _t.Insert(kv);
		}
	private:
		RBTree<K, pair<K, V>, MapKeyOfT> _t;
	};
}

// Myset.h,set基本骨架
namespace zlr
{
	template<class K>
	class set
	{
		struct SetKeyOfT//取出key的仿函数
		{
			const K& operator()(const K& key)
			{
				return key;
			}
		};
	public:
		bool insert(const K& key)
		{
			return _t.Insert(key);
		}
	private:
		RBTree<K, K, SetKeyOfT> _t;
	};
}


// RBTree.h
enum Colour
{
	RED,
	BLACK
};

template<class T>
struct RBTreeNode//红黑树节点
{
	T _data;
	RBTreeNode<T>* _left;
	RBTreeNode<T>* _right;
	RBTreeNode<T>* _parent;
	Colour _col;
	RBTreeNode(const T& data)
		: _data(data)
		, _left(nullptr)
		, _right(nullptr)
		, _parent(nullptr)
	{
	}
};

template<class K, class T, class KeyOfT>
class RBTree//红黑树封装
{
private:
	typedef RBTreeNode<T> Node;
	Node* _root = nullptr;
public:
	bool Insert(const T& data)
	{
		if (_root == nullptr)
		{
			_root = new Node(data);
			_root->_col = BLACK;
			return 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 false;
			}
		}
		cur = new Node(data);
		Node* newnode = cur;
		// 新增结点。颜色给红色
		cur->_col = RED;
		if (kot(parent->_data) < kot(data))
		{
			parent->_right = cur;
		}
		else
		{
			parent->_left = cur;
		}
		cur->_parent = parent;
		//...
		return true;
	}
}

2.2 支持iterator的实现

库中iterator核心源代码

struct __rb_tree_base_iterator
{
	typedef __rb_tree_node_base::base_ptr base_ptr;
	base_ptr node;
	void increment()
	{
		if (node->right != 0) {
			node = node->right;
			while (node->left != 0)
				node = node->left;
		}
		else {
			base_ptr y = node->parent;
			while (node == y->right) {
				node = y;
				y = y->parent;
			}
			if (node->right != y)
				node = y;
		}
	}
	void decrement()
	{
		if (node->color == __rb_tree_red &&
			node->parent->parent == node)
			node = node->right;
		else if (node->left != 0) {
			base_ptr y = node->left;
			while (y->right != 0)
				y = y->right;
			node = y;
		}
		else {
			base_ptr y = node->parent;
			while (node == y->left) {
				node = y;
				y = y->parent;
			}
			node = y;
		}
	}
};
template <class Value, class Ref, class Ptr>
struct __rb_tree_iterator : public __rb_tree_base_iterator
{
	typedef Value value_type;
	typedef Ref reference;
	typedef Ptr pointer;
	typedef __rb_tree_iterator<Value, Value&, Value*> iterator;
	__rb_tree_iterator() {}
	__rb_tree_iterator(link_type x) { node = x; }
	__rb_tree_iterator(const iterator& it) { node = it.node; }
	reference operator*() const { return link_type(node)->value_field; }
#ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR
	pointer operator->() const { return &(operator*()); }
#endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */
	self& operator++() { increment(); return *this; }
	self& operator--() { decrement(); return *this; }
	inline bool operator==(const __rb_tree_base_iterator& x,
		const __rb_tree_base_iterator& y) {
		return x.node == y.node;
	}
	inline bool operator!=(const __rb_tree_base_iterator& x,
		const __rb_tree_base_iterator& y) {
		return x.node != y.node;
	}

iterator骨架

template<class T, class Ref, class Ptr>
struct RBTreeIterator
{
	typedef RBTreeNode<T> Node;
	typedef RBTreeIterator<T, Ref, Ptr> Self;
	Node* _node;
	Node* _root;
	RBTreeIterator(Node* node, Node* root)
		:_node(node)
		, _root(root)
	{
	}

};

由于需要找到树的根节点，我们这里创建指针管理下。

iterator实现思路分析

• iterator实现的大框架跟list的iterator思路是一致的，用一个类型封装结点的指针，再通过重载运算符实现，迭代器像指针一样访问的行为。 • 这里的难点是operator++和operator--的实现。根据泛型思想，对于封装我们希望能够摒弃底层的差异，因此迭代器这里我们希望++、--能像正常指针一样顺序遍历，map和set的迭代器走的是中序遍历，左子树->根结点->右子树，那么begin()会返回中序第一个结点的iterator也就是10所在结点的迭代器。

Iterator Begin()
	{
		Node* leftMost = _root;
		while (leftMost && leftMost->_left)
		{
			leftMost = leftMost->_left;
		}
		return Iterator(leftMost, _root);
	}

• 迭代器++的核心逻辑就是不看全局，只看局部，只考虑当前中序局部要访问的下一个结点。 • 迭代器++时，如果it指向的结点的右子树不为空，代表当前结点已经访问完了，要访问下一个结点是右子树的中序第一个，一棵树中序第一个是最左结点，所以直接找右子树的最左结点即可。 • 迭代器++时，如果it指向的结点的右子树空，代表当前结点已经访问完了且当前结点所在的子树也访问完了，要访问的下一个结点在当前结点的祖先里面，所以要沿着当前结点到根的祖先路径向上找。 • 如果当前结点是父亲的右，根据中序左子树->根结点->右子树，当前当前结点所在的子树访问完了，当前结点所在父亲的子树也访问完了，那么下一个访问的需要继续往根的祖先中去找，直到找到孩子是父亲左的那个祖先就是中序要问题的下一个结点。如下图：it指向15，15右为空，15是10的右，15所在子树话访问完了，10所在子树也访问完了，继续往上找，10是18的左，那么下一个访问的结点就是18。

• 如果当前结点是父亲的左，根据中序左子树->根结点->右子树，那么下一个访问的结点就是当前结点的父亲；如下图：it指向25，25右为空，25是30的左，所以下一个访问的结点就是30。

• end()如何表示呢？如下图：当it指向50时，++it时，50是40的右，40是30的右，30是18的右，18到根没有父亲，没有找到孩子是父亲左的那个祖先，这时父亲为空了，那我们就把it中的结点指针置为nullptr，我们用nullptr去充当end，这样子即使是空树，迭代器等于end()，也不会进循环，不会有问题。

Iterator End()
	{
		return Iterator(nullptr, _root);
	}

需要补充的是stl源码中相关的代码实现与我们这里不同，源码中红黑树增加了一个哨兵位头结点做为end()（对于这个节点颜色规定为红色），这哨兵位头结点和根互为父亲，左指向最左结点，右指向最右结点。相比我们用nullptr作为end()，差别不大，他能实现的，我们也能实现。只是--end()判断到结点时空，特殊处理一下，让迭代器结点指向最右结点。具体参考迭代器--实现。

总的来说源码中的对--end()处理方便了我们找到根节点与最左和最右节点，但是在插入删除等情况下，还多出了更新根哨兵位左右指针的消耗

• 迭代器--的实现跟++的思路完全类似，逻辑正好反过来即可，因为他访问顺序是右子树->根结点->左子树，具体参考下面代码实现。

Self& operator--()
{
	if (_node == nullptr) // end()
	{
		// --end()，特殊处理，走到中序最后一个结点，整棵树的最右结点
		Node* rightMost = _root;
		while (rightMost && rightMost->_right)
		{
			rightMost = rightMost->_right;
		}
		_node = rightMost;
	}
	else if (_node->_left)
	{
		// 左子树不为空，中序左子树最后一个
		Node* rightMost = _node->_left;
		while (rightMost->_right)
		{
			rightMost = rightMost->_right;
		}
		_node = rightMost;
	}
	else
	{
		// 孩子是父亲右的那个祖先
		Node* cur = _node;
		Node* parent = cur->_parent;
		while (parent && cur == parent->_left)
		{
			cur = parent;
			parent = cur->_parent;
		}
		_node = parent;
	}
	return *this;
}

map和set的迭代器这里需要额外说明的是由于key-value模型的key不支持修改，value支持修改，迭代器const的问题上我们需要额外处理。源码中set是直接使用const迭代器封装普通迭代器，来保证key不被修改，但是这种方式在层层传递参数时会出现问题，处理麻烦些，参考源码中map的处理，我们这里换种方式s。

• et的iterator不支持修改，所以我们把set的第二个模板参数改成const K即可， RBTree<K, const K, SetKeyOfT> _t; • map的iterator不支持修改key但是可以修改value，我们把map的第二个模板参数pair的第一个参数改成const K即可， RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT> _t; 通过这种方式，传递参数，模版实例化后key就无法修改，value可以修改，处理相对简单。需要注意的是下图中我们在set中定义内嵌类型是，模版参数K前也要对应加上const,否则会出现类型不一致导致报错。

• 迭代器其他功能类似引用、解引用、比较是否相等类似之前容器迭代器的实现，我们返回迭代器的内部的数据即可，同样我们采用模版参数实例化来处理返回值是否const的问题。

	Ref operator*()
	{
		return _node->_data;
	}
	Ptr operator->()
	{
		return &_node->_data;
	}
	bool operator!= (const Self& s) const
	{
		return _node != s._node;
	}
	bool operator== (const Self& s) const
	{
		return _node == s._node;
	}

2.3 map支持[]

• map要支持[]主要需要insert返回值支持，修改RBtree中的insert返回值为pair<Iterator, bool> Insert(const T& data)，如果值树中有，会返回值的迭代器，如果没有，会进行插入，并返回结果 • 有了insert支持[]实现就很简单了，具体参考下面代码实现

		pair<iterator, bool> insert(const pair<K, V>& kv)
		{
			return _t.Insert(kv);
		}

		V& operator[](const K& key)
		{
			pair<iterator, bool> ret = insert(make_pair(key, V()));
			return ret.first->second;
		}

2.4 map和set代码完整实现代码

需要说明的是在map和set中定义内嵌类型（这里定义迭代器），因为编译器无法确定这里是类还是变量，我们这里需要typename注明告诉编译器这里是类型，使得代码可以通过编译器检查。

// Myset.h
#include"RBTree.h"
namespace zlr
{
	template<class K>
	class set
	{
		struct SetKeyOfT
		{
			const K& operator()(const K& key)
			{
				return key;
			}
		};
	public:
		typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::Iterator iterator;
		typedef typename RBTree<K, const K, SetKeyOfT>::ConstIterator
			const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return _t.Begin();
		}
		iterator end()
		{
			return _t.End();
		}
		const_iterator begin() const
		{
			return _t.Begin();
		}
		const_iterator end() const
		{
			return _t.End();
		}
		pair<iterator, bool> insert(const K& key)
		{
			return _t.Insert(key);
		}
		iterator find(const K& key)
		{
			return _t.Find(key);
		}
	private:
		RBTree<K, const K, SetKeyOfT> _t;
	};
	void Print(const set<int>& s)
	{
		set<int>::const_iterator it = s.end();
		while (it != s.begin())
		{
			--it;
			// 不支持修改
			//*it += 2;
			cout << *it << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	void test_set()
	{
		set<int> s;
		int a[] = { 4, 2, 6, 1, 3, 5, 15, 7, 16, 14 };
		for (auto e : a)
		{
			s.insert(e);
		}
		for (auto e : s)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		Print(s);
	}
}
// Mymap.h
#include"RBTree.h"
namespace zlr
{
	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<const K, V>, MapKeyOfT>::Iterator
			iterator;
		typedef typename RBTree<K, pair<const K, V>, MapKeyOfT>::ConstIterator
			const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return _t.Begin();
		}
		iterator end()
		{
			return _t.End();
		}
		const_iterator begin() const
		{
			return _t.Begin();
		}
		const_iterator end() const
		{
			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<const K, V>, MapKeyOfT> _t;
	};
	void test_map()
	{
		map<string, string> dict;
		dict.insert({ "sort", "排序" });
		dict.insert({ "left", "左边" });
		dict.insert({ "right", "右边" });
		dict["left"] = "左边，剩余";
		dict["insert"] = "插入";
		dict["string"];
		map<string, string>::iterator it = dict.begin();
		while (it != dict.end())
		{
			// 不能修改first，可以修改second
			//it->first += 'x';
			it->second += 'x';
			cout << it->first << ":" << it->second << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
	}
}
// RBtree.h
enum Colour
{
	RED,
	BLACK
};
template<class T>
struct RBTreeNode
{
	T _data;
	RBTreeNode<T>* _left;
	RBTreeNode<T>* _right;
	RBTreeNode<T>* _parent;
	Colour _col;
	RBTreeNode(const T& data)
		: _data(data)
		, _left(nullptr)
		, _right(nullptr)
		, _parent(nullptr)
	{
	}
};


template<class T, class Ref, class Ptr>
struct RBTreeIterator
{
	typedef RBTreeNode<T> Node;
	typedef RBTreeIterator<T, Ref, Ptr> Self;
	Node* _node;
	Node* _root;
	RBTreeIterator(Node* node, Node* root)
		:_node(node)
		, _root(root)
	{
	}
	Self& operator++()
	{
		if (_node->_right)
		{
			// 右不为空，右子树最左结点就是中序第一个
			Node* leftMost = _node->_right;
			while (leftMost->_left)
			{
				leftMost = leftMost->_left;
			}
			_node = leftMost;
		}
		else
		{
			// 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 = cur->_parent;
			}
			_node = parent;
		}
		return *this;
	}
	Self& operator--()
	{
		if (_node == nullptr) // end()
		{
			// --end()，特殊处理，走到中序最后一个结点，整棵树的最右结点
			Node* rightMost = _root;
			while (rightMost && rightMost->_right)
			{
				rightMost = rightMost->_right;
			}
			_node = rightMost;
		}
		else if (_node->_left)
		{
			// 左子树不为空，中序左子树最后一个
			Node* rightMost = _node->_left;
			while (rightMost->_right)
			{
				rightMost = rightMost->_right;
			}
			_node = rightMost;
		}
		else
		{
			// 孩子是父亲右的那个祖先
			Node* cur = _node;
			Node* parent = cur->_parent;
			while (parent && cur == parent->_left)
			{
				cur = parent;
				parent = cur->_parent;
			}
			_node = parent;
		}
		return *this;
	}
	Ref operator*()
	{
		return _node->_data;
	}
	Ptr operator->()
	{
		return &_node->_data;
	}
	bool operator!= (const Self& s) const
	{
		return _node != s._node;
	}
	bool operator== (const Self& s) const
	{
		return _node == s._node;
	}
};


template<class K, class T, class KeyOfT>
class RBTree
{
	typedef RBTreeNode<T> Node;
public:
	typedef RBTreeIterator<T, T&, T*> Iterator;
	typedef RBTreeIterator<T, const T&, const T*> ConstIterator;
	Iterator Begin()
	{
		Node* leftMost = _root;
		while (leftMost && leftMost->_left)
		{
			leftMost = leftMost->_left;
		}
		return Iterator(leftMost, _root);
	}
	Iterator End()
	{
		return Iterator(nullptr, _root);
	}
	ConstIterator Begin() const
	{
		Node* leftMost = _root;
		while (leftMost && leftMost->_left)
		{
			leftMost = leftMost->_left;
		}
		return ConstIterator(leftMost, _root);
	}
	ConstIterator End() const
	{
		return ConstIterator(nullptr, _root);
	}
	RBTree() = default;
	~RBTree()
	{
		Destroy(_root);
		_root = nullptr;
	}
	pair<Iterator, bool> Insert(const T & data)
	{
		if (_root == nullptr)
		{
			_root = new Node(data);
			_root->_col = BLACK;
			return make_pair(Iterator(_root, _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, _root), false);
			}
		}
		cur = new Node(data);
		Node* newnode = cur;
		// 新增结点。颜色红色给红色
		cur->_col = RED;
		if (kot(parent->_data) < kot(data))
		{
			parent->_right = cur;
		}
		else
		{
			parent->_left = cur;
		}
		cur->_parent = parent;
		while (parent && parent->_col == RED)
		{
			Node* grandfather = parent->_parent;
			//		g
			// p		u
			if (parent == grandfather->_left)
			{
				Node* uncle = grandfather->_right;
				if (uncle && uncle->_col == RED)
				{
					// u存在且为红 -》变色再继续往上处理
					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
					grandfather->_col = RED;
					cur = grandfather;
					parent = cur->_parent;
				}
				else
				{
					// u存在且为黑或不存在 -》旋转+变色
					if (cur == parent->_left)
					{
						//		g
						// p		u
						//c
						//单旋
						RotateR(grandfather);
						parent->_col = BLACK;
						grandfather->_col = RED;
					}
					else
					{
						//		g
						// p		u
						//		c
						//双旋
						RotateL(parent);
						RotateR(grandfather);
						cur->_col = BLACK;
						grandfather->_col = RED;
					}
					break;
				}
			}
			else
			{
				//		g
				// u		p
				Node* uncle = grandfather->_left;
				// 叔叔存在且为红，->变色即可
				if (uncle && uncle->_col == RED)
				{
					parent->_col = uncle->_col = BLACK;
					grandfather->_col = RED;
					// 继续往上处理
					cur = grandfather;
					parent = cur->_parent;
				}
				else // 叔叔不存在，或者存在且为黑
				{
					// 情况二：叔叔不存在或者存在且为黑
					// 旋转+变色
					//		g
					// u		p
					//				c
					if (cur == parent->_right)
					{
						RotateL(grandfather);
						parent->_col = BLACK;
						grandfather->_col = RED;
					}
					else
					{
						// g
						// u p
						// c
						RotateR(parent);
						RotateL(grandfather);
						cur->_col = BLACK;
						grandfather->_col = RED;
					}
					break;
				}
			}
		}
		_root->_col = BLACK;
		return make_pair(Iterator(newnode, _root), true);
}

Iterator Find(const K& key)
{
	Node* cur = _root;
	while (cur)
	{
		if (cur->_kv.first < key)
		{
			cur = cur->_right;
		}
		else if (cur->_kv.first > key)
		{
			cur = cur->_left;
		}
		else
		{
			return Iterator(cur, _root);
		}
	}
	return End();
}
private:
	void RotateL(Node* parent)
	{
		Node* subR = parent->_right;
		Node* subRL = subR->_left;
		parent->_right = subRL;
		if (subRL)
			subRL->_parent = parent;
		Node* parentParent = parent->_parent;
		subR->_left = parent;
		parent->_parent = subR;
		if (parentParent == nullptr)
		{
			_root = subR;
			subR->_parent = nullptr;
		}
		else
		{
			if (parent == parentParent->_left)
			{
				parentParent->_left = subR;
			}
			else
			{
				parentParent->_right = subR;
			}
			subR->_parent = parentParent;
		}
	}
	void RotateR(Node* parent)
	{
		Node* subL = parent->_left;
		Node* subLR = subL->_right;
		parent->_left = subLR;
		if (subLR)
			subLR->_parent = parent;
		Node* parentParent = parent->_parent;
		subL->_right = parent;
		parent->_parent = subL;
		if (parentParent == nullptr)
		{
			_root = subL;
			subL->_parent = nullptr;
		}
		else
		{
			if (parent == parentParent->_left)
			{
				parentParent->_left = subL;
			}
			else
			{
				parentParent->_right = subL;
			}
			subL->_parent = parentParent;
		}
	}
	void Destroy(Node* root)
	{
		if (root == nullptr)
			return;
		Destroy(root->_left);
		Destroy(root->_right);
		delete root;
	}
private:
	Node* _root = nullptr;
};

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原始发表：2025-07-30，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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