谈一谈二叉搜索树中序迭代器的关键设计

之前在完成TinySTL项目中二叉搜索树的设计时发现要想完成其中序迭代器的设计，关键的一步是完成迭代器的++操作，当实现了这个操作时那么这个迭代器的90%的操作都可以很快的完成了。

下面先来看看node的定义：

        struct node{
            typedef T value_type;
            T data_;
            node *left_;
            node *right_;
            explicit node(T d = T(), node *l = 0, node *r = 0)
                :data_(d), left_(l), right_(r){}
        };

在二叉树中有：

下面来看看我是怎样实现++操作的。

首先是初始化迭代器：

        template<class T>
        bst_iter<T>::bst_iter(const T *ptr, cntrPtr container)
            :ptr_(ptr), container_(container){
            if (!ptr_)
                return;
            auto temp = container_->root_;
            while (temp && temp != ptr_ && temp->data_ != ptr_->data_){
                parent_.push(temp);
                if (temp->data_ < ptr_->data_){
                    //temp向右走说明temo指向的父节点不需要再次访问了
                    visited_.insert(temp);//add 2015.01.14
                    temp = temp->right_;
                }
                else if (temp->data_ > ptr_->data_){
                    temp = temp->left_;
                }
            }
        }

在初始化的过程中传入任意的树中节点指针ptr，然后从root开始沿着向下的方向用一个栈parent_来依次记录节点的父节点，同时我用一个set visited_来记录父节点相对于这个节点来说是否是已经访问过的状态，当节点处于这个父节点的右子树中时这个节点被记录。根据中序遍历的定义来看，当要访问任意节点的下一个节点的时候，如果节点还有右子树未访问则跳转到右子树的最小节点，当节点没有右子树的时候我们需要沿着父节点的顺序后退，此时不是所有的父节点都需要访问的，只有当节点处于父节点的左子树时，此时这个父节点才需要访问。

        template<class T>
        bst_iter<T>& bst_iter<T>::operator ++(){
            visited_.insert(ptr_);//此node被访问
            if (ptr_->right_){//此node还有右子树
                //rvisited_.insert(ptr_);
                parent_.push(ptr_);
                ptr_ = ptr_->right_;
                while (ptr_ && ptr_->left_){
                    parent_.push(ptr_);
                    ptr_ = ptr_->left_;
                }
            }else{//node无右子树则只能向父节点路径移动
                ptr_ = 0;//add 2015.01.14
                while (!parent_.empty()){
                    ptr_ = parent_.top();
                    parent_.pop();
                    if (visited_.count(ptr_) == 0){//父节点尚未访问,此时ptr_指向此节点
                        visited_.insert(ptr_);
                        break;
                    }
                    ptr_ = 0;//设为哨兵
                }//end of while
            }//end of if
            return *this;
        }

第4-11行代码处理节点有右子树的情况。第12-23行代码处理节点无右子树需要向父节点移动的情况。