红黑树的实现(int精简版)

最近在阅读SGI STL源代码，其中红黑树的实现比较有技术含量，但标准库里面是易做图了其中的allocator, iterator(Rb_tree专用的)，使用很多模板变量，实现对多种数据类型的处理。这些情况对于有较扎实C++基础的人来说不成问题，但对于一般初学算法，而又没有太好的C++基础的人来说有点困难。并且SGI STL中的实现代码写得很精巧，节省代码，也高效运行，但会使得功能不够深厚的人读起来还是比较费劲。

这里使用简单的int类型节点，实现红黑树的创建、插入及相关内部操作的功能。目前代码中删除节点及其内部操作功能没有实现。

关于红黑树的五个条件（有的书上说四个，内容是等价的）以及插入节点后的调整，可以参考侯捷先生的《STL源码剖析》，里面有详细的原理介绍。也可以参考《算法导论》。下面代码可以直接使用运行，经测试正确，代码不追求在物理运行上的效率，尽量把算法步骤表现在代码里，不作过多合并优化，并且已经加上不少注释，方便阅读。

My_Rb_Tree.h

[cpp]
#pragma once

#define node_black true
#define node_red false

typedef bool node_color;
typedef int value_type;

struct node
{
    node_color color;
    node * left;
    node * right;
    node * parent;
    value_type val;
};

class My_Rb_Tree
{
public:
    My_Rb_Tree(void);
    ~My_Rb_Tree(void);

    node * InsertUnique(value_type in_val);
    void Erase(node * in_cur);
    node * Find(value_type _val);

private:
    node * Root();
    void Init();
    node * CreateNode(value_type _val);

    void DestoryNode(node * &_n);

    void RotateLeft(node * _cur);
    void RotateRight(node * _cur);

    void Rebalance(node * _cur);
    void RebalanceForErase(node * _cur);

    node * Insert(node * in_parent, node * in_cur, value_type in_value);

private:
    int node_count;
    node * head;

};

My_Rb_Tree.cpp

[cpp] view plaincopy
/************************************************************************/
/* @brief Red-Black tree implement.
/* @author sail2010@163.com
/* @date 2012.10.12
/* @time 16:56:37
/************************************************************************/
#include "StdAfx.h"
#include "My_Rb_Tree.h"
#include "assert.h"

My_Rb_Tree::My_Rb_Tree(void)
:node_count(0),
head(0)
{
    Init();
}

My_Rb_Tree::~My_Rb_Tree(void)
{
}

node * My_Rb_Tree::Root()
{
    assert(head);
    if (!head)
    {
        return 0;
    }
    return head->parent;
}

void My_Rb_Tree::Init()
{
    head = CreateNode(0);
    if (!head)
    {
        return;
    }
    head->color = node_red;
    head->left = head;
    head->right = head;
    head->parent = 0;
}

node * My_Rb_Tree::CreateNode(value_type _val)
{
    node * n = new node;
    n->parent = 0;
    n->left = 0;
    n->right = 0;
    n->color = node_red;
    n->val = _val;
    return n;
}

void My_Rb_Tree::DestoryNode(node * &_n)
{
    delete _n;
    _n = 0;
}

void My_Rb_Tree::RotateLeft(node * _cur)
{
    node * _root = Root();
    node * r = _cur->right;
    if (!r)
    {
        return;
    }

    if ( _cur ==_root )
    {
        _root = r;
        r->parent = _cur->parent;
        _cur->parent->parent = r;
    }
    else
    {

    }
    r->parent = _cur->parent;
    if (_cur->parent->left == _cur)
    {
        r->parent->left = r;
    }
    else
    {
        r->parent->right = r;
    }

    _cur->right = r->left;
    if (r->left)
    {
        _cur->right->parent = _cur;
    }

    r->left = _cur;
    _cur->parent = r;
}
void My_Rb_Tree::RotateRight(node * _cur)
{
    node * _root = Root();
    node * l = _cur->left;
    if (!l)
    {
        return;
    }
    if ( _cur == _root )
    {
        _root = l;
        l->parent = _cur->parent;//head
        l->parent->parent = l;// head->parent
    }
    else
    {

        l->parent = _cur->parent;
        if (l->parent->left == _cur)
        {
            l->parent->left = l;
&

补充：软件开发 , C++ ,