之前讲的都是序列式容器，现在开始进入到关联式容器，关联式容器主要以Rb-tree和hash-table做为底层结构。

Rb-tree的节点设计

RB-tree结构和迭代器也是采用继承机制

节点结构

struct _Rb_tree_node_base
{typedef _Rb_tree_Color_type _Color_type;typedef _Rb_tree_node_base* _Base_ptr;// 节点值_Color_type _M_color;   _Base_ptr _M_parent;   _Base_ptr _M_left;_Base_ptr _M_right;// 最小元素就是最左边的元素static _Base_ptr _S_minimum(_Base_ptr __x){while (__x->_M_left != 0) __x = __x->_M_left;return __x;}// 最大元素就是最右边的元素static _Base_ptr _S_maximum(_Base_ptr __x){while (__x->_M_right != 0) __x = __x->_M_right;return __x;}
};// 数据和结构分离
template <class _Value>
struct _Rb_tree_node : public _Rb_tree_node_base
{typedef _Rb_tree_node<_Value>* _Link_type;_Value _M_value_field;
};

Rb-tree迭代器

基础迭代器

struct _Rb_tree_base_iterator
{typedef _Rb_tree_node_base::_Base_ptr _Base_ptr;typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;typedef ptrdiff_t difference_type;_Base_ptr _M_node;// 找下一个节点，用于实际迭代器的++void _M_increment(){// 如果有右子树，找右子树最左的元素if (_M_node->_M_right != 0) {   _M_node = _M_node->_M_right;while (_M_node->_M_left != 0)_M_node = _M_node->_M_left;}else {// 没有右子树，一直上溯找父节点，直到父节点不是右子节点_Base_ptr __y = _M_node->_M_parent;  while (_M_node == __y->_M_right) {_M_node = __y;__y = __y->_M_parent;} // 如果此时的右子节点不等于此时的父节点if (_M_node->_M_right != __y)_M_node = __y;}}// 找前一个元素，用于实际迭代器-- 操作void _M_decrement(){// 是红色节点，且父节点的父节点就是自己，也就是node就是header，因为root一定为黑// 结合下图if (_M_node->_M_color == _S_rb_tree_red &&_M_node->_M_parent->_M_parent == _M_node)_M_node = _M_node->_M_right;else if (_M_node->_M_left != 0) {  // 如果有左子节点_Base_ptr __y = _M_node->_M_left;while (__y->_M_right != 0)__y = __y->_M_right;_M_node = __y;}else {             // 不是根节点，也不是左子节点_Base_ptr __y = _M_node->_M_parent;  while (_M_node == __y->_M_left) {_M_node = __y;__y = __y->_M_parent;}_M_node = __y;}}
};

实际迭代器

template <class _Value, class _Ref, class _Ptr>
struct _Rb_tree_iterator : public _Rb_tree_base_iterator
{typedef _Value value_type;     // 迭代器的五种类型typedef _Ref reference;typedef _Ptr pointer;typedef _Rb_tree_iterator<_Value, _Value&, _Value*>             iterator;typedef _Rb_tree_iterator<_Value, const _Value&, const _Value*> const_iterator;typedef _Rb_tree_iterator<_Value, _Ref, _Ptr>                   _Self;typedef _Rb_tree_node<_Value>* _Link_type;  // 指向rb_node_Rb_tree_iterator() {}_Rb_tree_iterator(_Link_type __x) { _M_node = __x; }_Rb_tree_iterator(const iterator& __it) { _M_node = __it._M_node; }reference operator*() const { return _Link_type(_M_node)->_M_value_field; }
#ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATORpointer operator->() const { return &(operator*()); }
#endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */_Self& operator++() { _M_increment(); return *this; }_Self operator++(int) {_Self __tmp = *this;_M_increment();return __tmp;}_Self& operator--() { _M_decrement(); return *this; }_Self operator--(int) {_Self __tmp = *this;_M_decrement();return __tmp;}
};

Rb-tree的数据结构

和其他结构一样，首先是设置空间配置器和各种type，RB-tree有三个特殊的数据：

size_type node_count; // 树节点大小

link_type header; // 根节点前面再加一个节点，其颜色初始化为红色，以区分root

Compare key_compare; // 节点间键值大小的比较准则，是个函数对象。

函数

void _M_empty_initialize() {_S_color(_M_header) = _S_rb_tree_red; // 令header为红色_M_root() = 0;_M_leftmost() = _M_header;    // 令header的左右子节点为自己_M_rightmost() = _M_header;}

元素插入分为两种：元素可重复（insert_equal）和元素不可重复（insert_unique）

元素平衡操作：考虑两个因素，旋转和颜色

元素的查找：根据key_compare寻找。

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