如何用C++制作一棵树？

Question

如何在 C++ 中创建使用迭代器而不是指针的树数据结构？我在 STL 中找不到任何可以做到这一点的东西。我想做的是能够像这样创建和操作树：

#include <iostream>
#include <tree>
using namespace std;

int main()
{
    tree<int> myTree;

    tree<int>::iterator i = myTree.root();
    *i = 42;

    tree<int>::iterator j = i.add_child();
    *j = 777;
    j = j.parent();

    if (i == myTree.root() && i == j) cout << "i and j are both pointing to the root\n";

    return 0;
}

---

谢谢你，tree.hh 似乎正是我一直在寻找的东西。

如果这是为了获得保存任意索引类型的数据结构的好处，该类型已优化用于搜索和插入，请考虑使用地图。

地图是一个具有性能的关联容器，可以保证与树的相同：对数搜索，对数插入，对数删除，线性空间。在内部，它们通常被用作红黑树，尽管这不是保证。尽管如此，作为STL用户，您应关心的只是STL算法和数据结构的性能保证。他们是用作树木还是小绿人对您无关紧要。

我不确定地图是否是我需要的，但感谢您提供的信息。我会记住尽可能使用地图而不是实现树。

Answer 1

这是 树.hh 尽管有些不同，但它与您想做的事情有点接近。

这是从其网站上提取的一段代码。

int main(int, char **)
   {
   tree<string> tr;
   tree<string>::iterator top, one, two, loc, banana;

   top=tr.begin();
   one=tr.insert(top, "one");
   two=tr.append_child(one, "two");
   tr.append_child(two, "apple");
   banana=tr.append_child(two, "banana");
   tr.append_child(banana,"cherry");
   tr.append_child(two, "peach");
   tr.append_child(one,"three");

   loc=find(tr.begin(), tr.end(), "two");
   if(loc!=tr.end()) {
      tree<string>::sibling_iterator sib=tr.begin(loc);
      while(sib!=tr.end(loc)) {
         cout << (*sib) << endl;
         ++sib;
         }
      cout << endl;
      tree<string>::iterator sib2=tr.begin(loc);
      tree<string>::iterator end2=tr.end(loc);
      while(sib2!=end2) {
         for(int i=0; i<tr.depth(sib2)-2; ++i) 
            cout << " ";
         cout << (*sib2) << endl;
         ++sib2;
         }
      }
   }

现在有什么不同吗？在附加到树节点时，您的实现更简单。尽管您的版本无疑更简单，但该库的开发人员可能希望在不浏览树的情况下访问一些信息，例如树的大小。

我还假设出于性能原因，他不想将根存储在所有节点上。因此，如果您想按照自己的方式实现它，我建议您保留大部分逻辑，并在迭代器中添加到父树的链接，并稍微重写一下append。

Answer 2

你为什么想这么做？如果这是出于学习目的，那么您可以编写自己的树数据结构。如果这是为了获得保存任意索引类型的数据结构的好处，针对搜索进行优化并擅长插入，那么请考虑使用映射。

映射是一种关联容器，其性能保证与树相同：对数搜索、对数插入、对数删除、线性空间。在内部，它们通常被实现为红黑树，尽管这并不能保证。尽管如此，作为 STL 用户，您应该关心的是 STL 算法和数据结构的性能保证。无论它们是被实现为树木还是小绿人，对你来说都不重要。

顺便说一句，不存在 root() 函数这样的东西。所有 STL 容器都有 begin() 函数来实现容器的概念开始。该函数返回的迭代器类型取决于容器的特性。