看libuv源码的时候，发现不仅代码中使用了双向链表，还有一个伸展树和红黑树的实现，全部是linux内核风格的，数据和操作分开，通过宏封装了指针的操作，实现的非常精妙。
把树的源码copy出来，发现使用起来也非常的简单。看看如何使用的吧。
源码在这里https://github.com/libuv/libuv/blob/v1.x/include/tree.h
由于红黑树比伸展树牛逼，libuv也没有使用伸展树，下面就只聊聊红黑树了。
如何使用libuv的红黑树
下面的代码是一个完整的例子。测试了插入，遍历，查找，删除，逆向遍历。
#include "stdafx.h"
#include "tree.h"
#include <malloc.h>
struct node {
RB_ENTRY(node) entry;
int i;
};
int
intcmp(struct node *e1, struct node *e2)
{
return (e1->i < e2->i ? -1 : e1->i > e2->i);
}
RB_HEAD(inttree, node) head = RB_INITIALIZER(&head);
RB_GENERATE(inttree, node, entry, intcmp)
int testdata[] = {
20, 16, 17, 13, 3, 6, 1, 8, 2, 4, 10, 19, 5, 9, 12, 15, 18,
7, 11, 14,30,31,32,33
};
int main()
{
int i;
struct node *n;
for (i = 0; i < sizeof(testdata) / sizeof(testdata[0]); i++) {
if ((n = (struct node *)malloc(sizeof(struct node))) == NULL) {
printf("malloc return null!!!\n");
return -1;
}
n->i = testdata[i];
RB_INSERT(inttree, &head, n);
}
printf("====================RB_FOREACH=========================\n");
RB_FOREACH(n, inttree, &head) {
printf("%d\t", n->i);
}
printf("====================RB_NFIND=========================\n");
{
struct node theNode;
theNode.i = 28;
n = RB_NFIND(inttree, &head, &theNode);
printf("%d\n", n->i);
}
printf("====================RB_FIND=========================\n");
{
struct node theNode;
theNode.i = 20;
n = RB_FIND(inttree, &head, &theNode);
printf("%d\n", n->i);
}
printf("====================RB_REMOVE=========================\n");
{
struct node theNode;
theNode.i = 20;
n = RB_FIND(inttree, &head, &theNode);
printf("find %d first\n", n->i);
n = RB_REMOVE(inttree, &head, n);
printf("remove %d success\n", n->i);
}
printf("====================RB_FOREACH_REVERSE=========================\n");
RB_FOREACH_REVERSE(n, inttree, &head) {
printf("%d\t", n->i);
}
printf("\n");
getchar();
return (0);
}
程序运行结果
红黑树运行结果
可以注意以下几点
- 数据结构的定义
使用RB_ENTRY插入了树的数据结构，而自己的数据可以任意定义
struct node {
RB_ENTRY(node) entry;
int i;
};
比较函数
intcmp实现了整数的比较，红黑树可以用来排序，可以按优先级取出数据，比队列的查找速度快。libuv中的timer和signal都使用了rbt。RB_GENERATE产生代码
由于c语言没有模板，也不是面向对象，也不是弱类型的，所以通过宏生成各个不同名字的红黑树代码是非常巧妙的，实际上和cpp的模板是一个效果啊。不过用宏来展开代码没法用断点调试，我想作者是先写好测试用例，或者通过打印来调试，最后没问题在转成宏的吧。另外，这种方式导致生成的代码比较多，和模板的缺点是一样的。宏的技巧
这里的宏都需要传入名字，使用了字符串拼接的技术：比如RB_ENTRY(node) entry;
红黑树插入删除算法
由于算法确实比较复杂，以前研究过几次，现在都记不清楚了，说明记住算法的步奏确实是没有必要的，如果想研究算法，确认他的效率和正确性，有兴趣的可以去看看这篇文章，我觉得讲的还是很清楚的。https://zh.wikipedia.org/wiki/红黑树
另外《算法导论》中也对红黑树讲的比较多。
疑问
对源码中一个无用的宏RB_AUGMENT感觉很奇怪，不知道干什么的。有知道的同学留言啊。
#ifndef RB_AUGMENT
#define RB_AUGMENT(x) do {} while (0)
#endif
