lighttpd 之六伸展树

1.1 概述

伸展树或者分裂树，由Daniel Sleator和Robert Tarjan创造，它的优势在于不需要记录用于平衡树的冗余信息。

伸展树是一种二叉排序树，它能再O（log n）内完成插入、查找和删除操作。lighttpd源码里关于伸展树的代码不多

（对伸展树的操作只提供了4个函数），但是因为伸展树本身相对比较复杂，因此在此作为一章来解析，对伸展树理

解较深的读者可以直接跳过本章内容。

本节相关部分源码:

splaytree.h

splaytree.c

假想这么一种情况，我们想要对一个二叉查找树执行一系列的查找操作，后续会在缓存器设计中看到，为了使整个

查找时间更短，哪些查评率比较高的节点就应该经常处于比较靠近树根的位置，于是最直观的想法就是将每次查找访问节

点之后对该树进行重构，将被查找的节点搬移到树根，这种自调整形式的二叉查找树就是伸展树，他会沿着从某个被访问

节点到树根之间的路径，通过一系列的旋转把这个被访问节点搬移到树根。

伸展树通过一系列的旋转把当前被访问节点搬移到树根，以便下次再次访问该节点时加快速度(直接访问根节点就被命

中或离树根很近的位置)。为了将当前被访问节点搬移到树根，我们需要将沿着查找路径做自底向上的旋转，直至该节点为

树根为止（伸展树定义的旋转是成对进行的，伸展操作不单是把当前访问节点搬移到树根，而且还把查找路径上的每个节点

的深度都大致减掉一半）。

伸展树的数据结构定义在对应的splaytree.c 头文件内，结构如清单

typedef struct tree_node {
struct tree_node * left, * right;
int key;

/*记录该节点下有多少个子孙节点（并把自己也计算在内）*/
int size; /* maintained to be the number of nodes rooted here */

void *data;
} splay_tree;

splaytree.h头文件内还有一个计算节点大小（即size字段值）的宏，正如lighttpd开发者注释的那样，该宏比直接使用

x->size更好

1.splay_tree * splaytree_splay (splay_tree *t, int key);

该函数实现伸展树的伸展操作(采用的是自顶向下且简化实现方式)，函数在伸展树t中查找t->key等于key的节点(当然在查找的过程中会进行伸展操作，同时为保证size元素的正确要对其进行更新)，如果找到则返回改节点(该节点经过伸展后变成根节点)，否则返回空。

2.splay_tree * splaytree_insert(splay_tree *t, int key, void *data);

该函数首先在伸展树t中查找t->key为key的节点，如果找到则直接返回该节点，函数结束；否则新建立一个节点，其t->key

为key，附加数据由参数data指针提供，然后将该节点作为新根节点插入伸展树t并作为返回值返回。

3.splay_tree * splaytree_delete(splay_tree *t, int key);

该函数从伸展树t中删除t-key为key的节点(如果该节点存在)。

4.splay_tree * splaytree_size(splay_tree *t);

该函数返回伸展树的节点数目

参考文档 lighttpd源码分析高群凯著