为什么C ++ STL不提供任何“树”容器？


Why does the C++ STL not provide any “tree” containers?

为什么C++ STL不提供任何"树"容器，而最好使用什么呢？

我希望将对象的层次结构存储为树，而不是使用树作为性能增强…

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使用树有两个原因：

您希望使用类似树的结构来镜像问题：为此，我们有Boost图形库

或者需要具有树状访问特性的容器为此我们有

  • std::map(和std::multimap)
  • std::set(和std::multiset)

基本上，这两个容器的特点是，它们实际上必须使用树来实现(尽管这实际上不是一个要求)。

另请参见此问题：C树实现

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可能也是因为Boost中没有树容器。实现这样一个容器有很多方法，而且没有好的方法来满足每个使用它的人。

需要考虑的一些问题：-节点的子节点数是固定的还是可变的？-每个节点的开销是多少？-你需要父指针、兄弟指针等吗？-提供什么算法？-不同的迭代器、搜索算法等。

最后，问题是一个对每个人都足够有用的树容器太重了，不能满足大多数使用它的人。如果您正在寻找功能强大的东西，Boost图形库实际上是一个树库可以用来做什么的超集。

下面是一些其他通用树实现：-卡斯帕·皮特斯的树。-土坯森林-核心：：树

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STL的理念是，您选择一个基于保证的容器，而不是基于容器是如何实现的。例如，容器的选择可能基于快速查找的需要。对于您所关心的一切，容器可以实现为一个单向列表——只要搜索速度非常快，您就会很高兴。这是因为您无论如何都不会触及内部，而是使用迭代器或成员函数进行访问。您的代码与容器的实现方式无关，而是与它的速度、它是否具有固定的和定义的顺序、它在空间上是否有效等有关。

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"I want to store a hierarchy of objects as a tree"

号

C++ 11已经来了又走了，他们仍然没有看到需要提供一个EDCOX1×0的概念，尽管这个想法确实出现了(见这里)。也许他们没有添加这一点的原因是，在现有容器之上构建自己的容器非常简单。例如。。。

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template< typename T >
struct tree_node
   {
   T t;
   std::vector<tree_node> children;
   };

简单的遍历将使用递归…

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template< typename T >
void tree_node<T>::walk_depth_first() const
   {
   cout<<t;
   for ( auto & n: children ) n.walk_depth_first();
   }

号

如果您希望维护一个层次结构，并且希望它与STL算法一起工作，那么事情可能会变得复杂。您可以构建自己的迭代器并实现一些兼容性，但是许多算法对于层次结构来说根本没有任何意义(例如，任何改变范围顺序的东西)。即使在层次结构中定义一个范围，也可能是一个混乱的业务。

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如果您正在寻找一个RB树实现，那么stl_tree.h也可能适合您。

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STD：：地图是基于红黑树。您还可以使用其他容器来帮助实现自己的树类型。

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在某种程度上，STD：：MAP是一棵树(它需要具有与平衡二叉树相同的性能特性)，但是它不会暴露其他树的功能。不包括真正的树数据结构的原因可能只是不包括STL中的所有内容。STL可以看作一个框架，用于实现您自己的算法和数据结构。

一般来说，如果您需要一个基本的库功能，而这不在STL中，那么修复方法就是查看boost。

否则，根据树的需要，会有很多库。

所有STL容器在外部用一个迭代机制表示为"序列"。树不遵循这个成语。

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这一个看起来很有希望，似乎是你想要的：http://tree.phi-sci.com网站/

因为STL不是"一切"库。它基本上包含了建造东西所需的最小结构。

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我认为没有STL树有几个原因。首先，树是递归数据结构的一种形式，就像容器(列表、向量、集合)一样，具有非常不同的精细结构，这使得正确的选择变得困难。它们也很容易使用STL以基本形式构造。

有限根树可以被认为是一个具有值或有效负载的容器，例如类A的一个实例和根(子)树的可能空集合；没有子树的树看起来像树叶。

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template<class A>
struct unordered_tree : std::set<unordered_tree>, A
{};

template<class A>
struct b_tree : std::vector<b_tree>, A
{};

template<class A>
struct planar_tree : std::list<planar_tree>, A
{};

我们必须稍微考虑一下迭代器设计等，以及允许在树之间定义和高效地执行哪些产品和协同产品操作——原始STL必须编写得很好——这样，在默认情况下，空的集合、向量或列表容器实际上没有任何有效负载。

树在许多数学结构中扮演着重要的角色(参见《屠夫、格罗斯曼和拉森的经典论文》；也可以结合康纳斯和克里默的论文，以获取它们的示例，以及如何使用它们进行枚举)。认为他们的作用仅仅是促进某些其他行动是不正确的。相反，由于它们作为数据结构的基本角色，它们促进了这些任务。

但是，除了树之外，还有"共树"；上面的树都具有这样的属性：如果删除根，则删除所有内容。

考虑到树上的迭代器，它们可能被实现为一个简单的迭代器堆栈，一个节点，以及它的父节点，…直到根。

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template<class TREE>
struct node_iterator : std::stack<TREE::iterator>{
operator*() {return *back();}
...};

。

但是，您可以拥有任意多个；它们共同构成一个"树"，但是当所有箭头都朝着根方向流动时，这个协树可以通过迭代器迭代到普通迭代器和根；但是它不能跨或向下导航(其他迭代器不知道)，也不能取消迭代器的集合。删除，除非跟踪所有实例。

树是非常有用的，它们有很多结构，这使得获得明确正确的方法成为一个严重的挑战。在我看来，这就是它们不在STL中实现的原因。此外，在过去，我看到人们信奉宗教，并且发现一种容器的概念，其中包含了自己类型的实例，这是一种挑战——但他们必须面对它——这就是树类型所代表的——它是一个节点，其中可能包含空的(较小的)树集合。当前语言允许它不受挑战地提供container的默认构造函数，不为B等分配堆上(或其他任何地方)的空间。

我个人会很高兴，如果这是一个很好的形式，找到它的方式进入标准。

在我看来，这是一个疏忽。但我认为有充分的理由不在STL中包含树结构。维护树有很多逻辑，最好将其作为成员函数写入基TreeNode对象中。当TreeNode被一个stl头包起来时，它就变得更乱了。

例如：

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template <typename T>
struct TreeNode
{
  T* DATA ; // data of type T to be stored at this TreeNode

  vector< TreeNode<T>* > children ;

  // insertion logic for if an insert is asked of me.
  // may append to children, or may pass off to one of the child nodes
  void insert( T* newData ) ;

} ;

template <typename T>
struct Tree
{
  TreeNode<T>* root;

  // TREE LEVEL functions
  void clear() { delete root ; root=0; }

  void insert( T* data ) { if(root)root->insert(data); }
} ;
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所有STL容器都可以与迭代器一起使用。你不能有一个迭代器和一个树，因为你没有"一个正确的"方法来遍历树。

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