C ++ STL：二叉搜索树实现？

Question

如果C ++ STL包含二进制搜索树（BST）实现，或者我应该构建自己的BST对象，请知道吗？

如果STL没有实施BST，是否有可用的库？

我的目标是能够尽快找到所需的记录：我有一个记录列表（它不应该是几千个。），我在该列表中执行每帧（它的计算机游戏）搜索。 我使用unsigned int作为我感兴趣的记录的标识符。 无论什么方式，最快的将最适合我。

Answer 1

您需要的是一种在给定密钥的情况下查找某些数据的方法。 密钥是unsigned int ，这为您提供了多种可能性。 当然，你可以使用std::map ：

typedef std::map<unsigned int, record_t> my_records;

但是，还有其他可能性。 例如， 哈希映射很可能比二叉树更快 。 散列映射在C ++中称为unordered_map ，并且是C ++ 11标准的一部分，可能已经被编译器/ std lib支持（检查编译器版本和文档）。 它们首先在C ++ TR1中可用（ std::tr1::unordered_map ）

如果您的密钥分布相当紧密，您甚至可以使用简单的数组并使用密钥作为索引。 当涉及到原始速度时，没有什么能够将索引编入数组。 OTOH，如果你的密钥分配太随意，你就会浪费很多空间。

如果将记录存储为指针 ，那么移动它们很便宜，另一种方法可能是将数据按键在向量中排序：

typedef std::vector< std::pair<unsigned int, record_t*> > my_records;

由于其更好的数据局部性（可能与处理器缓存相关），简单的std::vector通常比理论上应该具有优势的其他数据结构表现更好。 它的弱点是从中间插入/移出。 但是，在这种情况下，在32位系统上，这需要移动2 * 32bit POD的条目，您的实现可能会通过调用CPU内在函数来执行内存移动。

Answer 2

std::set和std::map通常实现为红黑树，它们是二叉搜索树的变体。 细节是依赖于实现的。

Answer 3

CPP中简洁明了的BST实现：

struct node {
   int val;
   node* left;
   node* right;
};

node* createNewNode(int x)
{
    node* nn = new node;
    nn->val = x;
    nn->left  = nullptr;
    nn->right = nullptr;

    return nn;
}

void bstInsert(node* &root, int x)
{
    if(root == nullptr) {
        root = createNewNode(x);
        return;
    }

    if(x < root->val)
    {
        if(root->left == nullptr) {
            root->left = createNewNode(x);
            return;
        } else {
            bstInsert(root->left, x);
        }
    }

    if( x > root->val )
    {
        if(root->right == nullptr) {
            root->right = createNewNode(x);
            return;
        } else {
            bstInsert(root->right, x);
        }
    }
}

int main()
{
     node* root = nullptr;

     int x;
     while(cin >> x) {
         bstInsert(root, x);
     }

     return 0;
}

Answer 4

STL的集合类通常实现为BST。 它不是保证（唯一的是它的签名， template < class Key, class Compare = less<Key>, class Allocator = allocator<Key> > class set; ）但这是一个非常安全的赌注。

你的帖子说你想要速度（大概是为了更紧密的游戏循环）。

那么为什么要浪费时间在这些缓慢的糖蜜O（lg n）结构上并进行哈希映射实现呢？