二叉树实现中的分段错误

Question

我提前道歉这个源代码有多长。 我不完全确定我在哪里出错了。 我写了一个二叉树实现和树遍历的一些函数。 向树中添加一个项目有效，但添加多个项会导致分段错误。 DDD列出了回溯中的几个函数：isfull，addToTree和isEmpty被命名。

该程序跨越三个源文件（抱歉）。

/*----------------------------------Tree.h----------------------------------*/

#ifndef TREE
#define TREE

#define MAXHEIGHT 4

typedef struct cat{
    char *name; 
    int age; 
}Item; 

typedef struct node{
    Item thing; 
}Node; 

typedef struct tree{
    Node *root;
    struct tree *left, *right;  
    int leafcount; 
}Tree; 

void initializeTree(Tree *); 
void closeTree(Tree *); 
int isEmpty(const Tree *);
int isFull(const Tree*); 
Tree *searchTree(Item *thing, Tree *t, int (*)(const Item *, const Item *)); 
int addToTree(Item *, Tree *, int (*)(const Item *, const Item *)); 
int removeFromTree(Item *, Tree *);

int itemComp(const Item *, const Item *); 

#endif

/*----------------------------------Tree.c----------------------------------*/

#include "Tree.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

Node *copyToNode(Item *); 

/*Definition: Tree
  Node *root; 
  int leafcount; */

Node *copyToNode(Item *thing){
    Node *tmp = malloc(sizeof(Node)); 
    if(tmp == NULL)
        return tmp; 
    tmp->thing = *thing; 
    return tmp; 
}

void initializeTree(Tree *t){
    t->root = NULL; 
    t->right = t->left = NULL; 
    t->leafcount = 0; 
}

int isEmpty(const Tree *t){
    return t->root == NULL; 
}

int isFull(const Tree *t){
    return t->leafcount == (int)pow(2,MAXHEIGHT) - 1;  
} 

int addToTree(Item *thing, Tree *t, int (*fp)(const Item *, const Item *)){
    if(isFull(t))
        return 0;

    if(isEmpty(t)){
        Node *current = copyToNode(thing);
        if(current == NULL){
            puts("Couldn't copy to tree!");
            return 0; 
        } 
        t->root = current;
        t->leafcount++; 
        return 1; 
    } 

    if(fp(thing, &t->root->thing) <= 0)
       return addToTree(thing, t->left, fp); 
    else
       return addToTree(thing, t->right, fp);  
}

Tree *searchTree(Item *thing, Tree *t, int (*fp)(const Item *, const Item *)){
    int temp; 

    if(t->root == NULL) 
        return NULL; 
    else if((temp = fp(&t->root->thing, thing)) == 0)
        return t;
    else if(temp = -1)
        return searchTree(thing, t->left, fp);
    else
        return searchTree(thing, t->right, fp);  
}


int removeFromTree(Item *thing, Tree *t){
    /*Tree *tmp = searchTree(thing, t); 
    Not finished*/ 
}

void closeTree(Tree *t){
    return; 
}

    /*------------------------------TreeDriver.c-------------------------------*/
#include "Tree.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAXNAME 30 
int promptUser(void); 
int itemComp(const Item *, const Item *);
Item * createUserItem(); 

int main(){
    int userChoice;
    Item * userItem = NULL; 
    Tree userTree; 

    initializeTree(&userTree); 

    do{
        userChoice = promptUser();
        switch(userChoice){
            case 1:
                puts("Enter cat information to add"); 
                userItem = createUserItem(); 
                if(addToTree(userItem, &userTree, itemComp))
                    puts("Cat successfully added!"); 
                else
                    puts("Could not add cat!"); 
                break;
            case 2:
                puts("Enter cat information to search for"); 
                userItem = createUserItem();
                if(searchTree(userItem, &userTree, itemComp))
                   puts("Cat found!");
                else
                   puts("Cat not found!"); 
                break; 
            case 3:
                if(isEmpty(&userTree))
                    puts("Tree is empty!");
                else
                    puts("Tree is not empty!");
                break;
            case 4:
                if(isFull(&userTree))
                    puts("Tree is full!");
                else
                    puts("Tree is not full!"); 
                break;
            case 0:
                break;
            default:
                puts("Not an option!"); 
                break;
        }

    }while(userChoice); 

}

int itemComp(const Item *thing_one, const Item *thing_two){
    int comparison;

    if(comparison = strcmp(thing_one->name, thing_two->name))
        return comparison; 

    return !(thing_one->age == thing_two->age);
}

int promptUser(){
    int tmp; 

    puts("--------MENU---------");
    puts("1. Create cat"); 
    puts("2. Search for cat"); 
    puts("3. Check empty");
    puts("4. Check full"); 
    puts("0. Quit"); 

    scanf("%d", &tmp); 
    while(getchar() != '\n')
        ;

    return tmp; 
}

Item * createUserItem(){
    Item *tmp = malloc(sizeof(Item));  
    static char namebuf[MAXNAME];

    printf("Enter cat name: "); 
    if(fgets(namebuf, MAXNAME, stdin) == NULL)
        return NULL; 

    tmp->name = malloc(strlen(namebuf)); 
    strcpy(tmp->name, namebuf);

    printf("Enter cat age:\t");
    scanf("%d", &tmp->age); 

    while(getchar() != '\n')
       ;

    return tmp; 
}

我还不确定如何解释调试器的回溯。 我哪里做错了？ 它可能与我如何处理在驱动程序文件中为用户输入创建虚拟项目有关吗？ 我认为我没有很好地处理过这个问题（或其他方案）。

谢谢

Answer 1

免责声明：由于您指定您认为错误位于addToTree函数中，因此我没有查看其他任何错误（除了您的结构定义）。

---

addToTree函数中有两个错误。 第一个是，你没有正确处理leafcount 。 当您将节点推入树中时，您会发现它是不正确的（我的解决方案不能解决这个问题）。 其次，您需要将双指针传递给struct tree （或Tree ），传递单个指针将不允许您插入空树，因为您将传递NULL 。

第一个插入工作的唯一原因和前面的插入不是因为你已经创建了一个节点（而如果你使用了一个包装结构它应该是NULL ）。

要修复第二个错误，请执行以下操作：

int addToTree( Item *thing, Tree **t, int ( *fp )( const Item *, const Item * ) ) {
    if( isFull( *t ) == true) return 0;

    if( isEmpty( *t ) == true ) {
        Node *current = copyToNode( thing );

        if( current == NULL ) {
            puts( "Couldn't copy to tree!" );

            return 0; 
        }

        ( *t ) = current;

        return 1; 
    } 

    if( fp( thing, t->root->thing ) <= 0 )
       return addToTree( thing, &( ( *t )->left ), fp ); 
    else
       return addToTree( thing, &( ( *t )->right ), fp );  
}

旁白：我还会考虑以不同的方式命名您的结构。 结构Node和Tree有误导性， Node应该成为Item ， Tree应该成为BstNode （或者你认为适合的任何命名方案），然后有一个名为BstTree的包装器结构，定义如下：

struct BstTree {
  struct Tree *root;
  int height;
};

...其中root点到根Node和height是二叉搜索树的高度。 这不仅可以更好地沟通您的意图，还可以使您的实施更容易使用。