二叉树中的节点为空

Question

void MultiMap::insert(string key, unsigned int value)
{
    if(head == nullptr)
        head = new Node(key, value);
    else
    {
        Node* tempNode = head;
        while(tempNode != nullptr)
        {
            if(key <= tempNode->m_key)
                tempNode = tempNode->m_left;
            else if(key > tempNode->m_key)
                tempNode = tempNode->m_right;
        }
        /*line 1*/tempNode = new Node(key, value);
        //*line 2*/head->m_left = new Node(key, value);
    }
}

对于赋值，我必须创建一个二叉树类，“MultiMap”，其中包含一个包含字符串和int的节点。

以上是将新节点插入树中的代码。 节点按字符串排序。 如果我尝试插入的节点的字符串是>当前节点，程序应该尝试将其插入树的右侧分支，如果它是<=，程序应该尝试将其插入左侧分支这棵树

我通过尝试按顺序插入两个节点来测试它：（Joe，5）和（Bill，1），所以如果程序正常工作，“bill”应该在“joe”的左侧分支上。

第2行已注释掉。

如果我使用第1行，程序将编译并“插入”第二个节点，但是当我尝试使用其他代码查找它时，它只会找到一个nullptr。 如果我用第2行替换第1行，程序将按预期工作。

“tempNode”是我用来跟踪树以找到插入新节点的适当位置。 “head”是指向树中第一个节点的指针。 “m_left”和“m_right”是指向节点的指针，分别代表节点的左右分支。

我不知道为什么这两行不会做同样的事情，即使在那一点上，似乎tempNode和head-> m_left指向内存中的相同位置：第一个节点的左分支。

Answer 1

指针持有地址的变量。 他们没有什么魔力。 第1行执行此操作：

tempNode = new Node(key, value); 

这不会在树中插入任何内容。 事实上，它只是泄漏了内存。

在此语句之前指向的tempNode是无关紧要的。 更重要的是， tempNode 如何保持先前的值已经丢失，因为你已经从树下降了一级。 保持相同地址的两个指针只意味着可以使用两个指针访问该地址。 为指针分配新地址对先前寻址的实体（如果有的话） 没有影响 。

您的任务应该是找到应该用新分配的对象的地址填充的指针 。 你找到了（有点）。 不幸的是，一旦你走进树中进行最后的零检测，你也会丢失它。 一旦这个：

while (tempNode != nullptr)

变得虚假和破碎，你已经是一个节点太远了。 有很多方法可以解决这个问题。 有些人喜欢使用“父”指针，但这只意味着你需要特殊情况下的空映射条件。 请考虑一下：

void MultiMap::insert(string key, unsigned int value)
{
    // pp will always point to the pointer we're testing
    //  i.e. a pointer to pointer.
    Node **pp = &head;

    while (*pp) // while whatever pp points to is a non-null-pointer
    {
        if (key < (*pp)->m_key)
            pp = &(*pp)->m_left; // put address of left-pointer into pp

        else if ((*pp)->m_key < key)
            pp = &(*pp)->m_right; // put address of right pointer into pp

        else break; // strict weak order match 
    }

    if (*pp)
    {
        // found matching key. NOTE: unclear if you wanted to just update or not
    }
    else
    {
        // allocate new node.
        *pp = new Node(key,value);
    }
}

除了用头节点指针的地址初始化指针到指针之外，你还会注意到，不会再次引用head。

最后，注意没有特殊情况的头节点测试。 如果映射为空且头指针为NULL，则会自动创建一个新节点并使其成为根节点。

Answer 2

这里发生了什么：

    Node* tempNode = head;
    while(tempNode != nullptr) 
    { 
        if(key <= tempNode->m_key)
            tempNode = tempNode->m_left;
        else if(key > tempNode->m_key)
            tempNode = tempNode->m_right;
    }

好的，现在tempNode == nullptr ， 它不指向树的任何节点 。 因为它是堆栈上的变量，所以下一行：

    /*line 1*/tempNode = new Node(key, value);

只是初始化这个本地指针， 不会影响树本身。 （这里真的是内存泄漏。）在第二行中，初始化树中的节点：

 head->m_left = new Node(key, value);

但仅适用于head-> m_left。 所以你可以写：

if (key <= tempNode->m_key) {
    if (tempNode->m_left == nullptr) {
         tempNode->m_left = new Node(key, value);
         break;   //  traverse tree loop
    }  else {
         tempNode = tempNode->m_left;
    }
}