二叉搜索树迭代器c#

Question

我的枚举器中的 MoveNext 方法有问题。 我需要二叉搜索树的迭代器。 在我的枚举器的构造中，我将 Node 初始化为树的根。 Current 是我为下一个项目返回的值。 方法 moveNext 的此代码返回错误值。

public bool MoveNext()
    {

        if (Current == null)
            Current = node.Value;
        else if (node.Left != null)
        {
            node = node.Left;
            Current = node.Value;
        }
        else if (node.Right != null)
        {
            node = node.Right;
            Current = node.Value;
        }
        else
        {
            node.Value = Current;
            do
            {
                if (node.Parent == null)
                    return false;
                node = node.Parent;
            } while (node.Right == null);
            Current = node.Value;
        }
        return true;

    }

Answer 1

我看到该代码存在一些问题。 首先，在else分支中，您正在更改树中节点的值 - 您可能打算编写Current = node.Value; 而不是node.Value = Current; .

然而，这不是主要问题。 你的迭代器很容易陷入无限循环。 向下遍历的一切看起来都是合理的，您可以沿着最左边的路径向下到达叶节点。

然后回溯直到找到一个具有Right子节点的祖先节点并产生该节点的值。 然而，这个值已经在向下的过程中被迭代器返回了。 此外，你不记得你已经走过了哪条路，所以在下一步你将不可避免地再次沿着你之前走的路向下走，然后你会再次原路返回，如此循环往复。

为了解决这个问题，当你回溯时不要停在父节点上——已经迈出了下一条路径的第一步。 确实，这将始终是某个节点的Right孩子，但不一定是第一个祖先的Right孩子，因为您可能已经从该分支回溯。

所以总结一下：如果你不能再往下走，就回溯上一层。 检查您是来自Left子节点还是Right子节点。 如果您来自左侧，则从右侧向下移动（如果存在），并将Current设置为其值。 如果不是，或者如果您已经来自正确的孩子，则向上递归另一个级别。

Answer 2

您的枚举器修改树：

Node.Value = Current;

枚举器不应该这样做。

Answer 3

在最后一个 else 中，您将节点的值更改为与当前节点相同的值：

node.Value = Current;

我认为您尝试将当前节点放在node变量中，但这不是通过将当前值放在当前节点的值中来完成的，并且不需要它，因为node变量已经包含当前节点。

正如 Medo42 指出的那样，如果您来自 Right 节点，则该父节点的所有子节点都已被迭代，因此在寻找父节点以继续迭代时应该检查它：

} while (node.Right == null || node.Right == last);

当您循环父链以找到正确的父链时，您正在使用父链而不是获取子链：

node = node.Right;

所以：

public bool MoveNext() {

    if (Current == null)
        Current = node.Value;
    else if (node.Left != null)
    {
        node = node.Left;
        Current = node.Value;
    }
    else if (node.Right != null)
    {
        node = node.Right;
        Current = node.Value;
    }
    else
    {
        Node last;
        do
        {
            if (node.Parent == null)
                return false;
            last = node;
            node = node.Parent;
        } while (node.Right == null || node.Right == last);
        node = node.Right;
        Current = node.Value;
    }
    return true;

}

Answer 4

我在这里发布了我的解决方案Binary Search Tree Iterator java

源代码https://github.com/yan-khonski-it/bst/blob/master/bst-core/src/main/java/com/yk/training/bst/iterators/BSTIterator.java

这是如何执行此操作的算法（您可以用您喜欢的任何语言实现它）。

数组迭代器

BSTITerator 什么在引擎盖下使用数组。

执行中序遍历并将访问过的节点收集到列表中。 数组迭代器。 现在它的工作方式类似于列表迭代器，很容易实现。

next()和hasNext() - 具有恒定的时间复杂度； 然而，这个迭代器需要树的 N 个元素的内存。

堆栈迭代器

在next()调用中要返回的所有节点都存储在堆栈中。 每次返回下一个节点时，都会从堆栈中删除元素（让我们将其命名为currentNode ）。 如果currentNode有一个右孩子（您已经返回左），您将右孩子放入堆栈。 然后你需要迭代右孩子的左子树并将所有左元素放入堆栈。