[英]Binary search tree recursive destructor
我检查了其他类似的主题,但似乎没有一个对我有帮助。
我正在尝试为此特定的BST实现编写析构函数。 每个节点都包含一个指向父节点的指针,一个指向左节点的指针,一个指向右节点的指针以及一个指向它包含的值的指针。 这是班级开始的样子:
#ifndef BST_H
#define BST_H
#include <iostream>
template <typename T>
class BST{
private:
BST<T> *left;
BST<T> *right;
BST<T> *parent;
T *value;
public:
BST() {
this->parent = NULL;
this->left = NULL;
this->right = NULL;
this->value = NULL;
}
~BST() {
removeRecursively(this);
}
void removeRecursively(BST<T>* node) {
if (node->left != NULL)
removeRecursively(node->left);
if (node->right != NULL)
removeRecursively(node->right);
if (node->left == NULL && node->right == NULL) {
if (node->parent->left == node)
node->parent->left = NULL;
if (node->parent->right == node)
node->parent->right = NULL;
node->parent = NULL;
node->value = NULL;
delete node->value;
delete node;
}
}
void add(T value) {
if (this->value == NULL) { // root-only case
this->value = new T;
*(this->value) = value;
}
else {
if (value < *(this->value)) {
if (this->left != NULL) // has left child
this->left->add(value);
else { // has no left child
this->left = new BST<T>;
this->left->value = new T;
this->left->parent = this;
*(this->left->value) = value;
}
}
else {
if (this->right != NULL) // has right child
this->right->add(value);
else { // has no right child
this->right = new BST<T>;
this->right->value = new T;
this->right->parent = this;
*(this->right->value) = value;
}
}
}
}
void inOrderDisplay() {
if (this->left != NULL)
this->left->inOrderDisplay();
std::cout << *(this->value) << " ";
if (this->right != NULL)
this->right->inOrderDisplay();
}
BST<T>* search(T value) {
if (*(this->value) == value)
return this;
else if (this->left != NULL && value < *(this->value))
return this->left->search(value);
else if (this->right != NULL && value > *(this->value))
return this->right->search(value);
else
return NULL;
}
BST<T>* remove(T value) {
BST<T>* node = search(value);
if (node != NULL) {
if (node->left == NULL && node->right == NULL) { // leaf node
delete node->value;
if (node->parent->left == node) // is left child
node->parent->left = NULL;
else // is right child
node->parent->right = NULL;
delete node;
}
// 1 child nodes
if (node->left != NULL && node->right == NULL) { // has left child
if (node->parent->left == node) // is left child
node->parent->left = node->left;
else // is right child
node->parent->right = node->left;
delete node->value;
node->parent = NULL;
delete node;
}
if (node->left == NULL && node->right != NULL) { // has right child
if (node->parent->left == node) // is left child
node->parent->left = node->right;
else // is right child
node->parent->right = node->right;
delete node->value;
node->parent = NULL;
delete node;
}
// 2 children nodes
if (node->left != NULL && node->right != NULL) {
T aux;
BST<T>* auxNode = node->right;
while (auxNode->left != NULL)
auxNode = auxNode->left;
aux = *(auxNode->value);
if (auxNode->right != NULL) {
*(auxNode->value) = *(auxNode->right->value);
auxNode->right->parent = NULL;
auxNode->right->value = NULL;
auxNode->right = NULL;
delete auxNode->right;
}
else {
if (auxNode->parent->left == auxNode) // is left child
auxNode->parent->left = NULL;
else // is right child
auxNode->parent->right = NULL;
auxNode->value = NULL;
delete auxNode;
}
*(node->value) = aux;
}
}
return this;
}
};
#endif // BST_H
BST类的用法如下:
BST<int>* root = new BST<int>();
root->add(5);
root->add(2);
root->add(-17);
root->inOrderDisplay();
root->remove(5);
我提到所有方法都正常工作(我决定不发布它们,因为它们不是此问题的主题)。 问题是,当我使用Valgrind运行测试文件时,它会检测到一些内存泄漏,并且我确定它们是由于缺少适当的析构函数而发生的(上面的一个会产生分段错误)。
编辑:我添加了其他方法的代码
谢谢!
您的基本设计有点破损,至少是IMO。 也就是说,如果您愿意跳过足够多的步骤,则可以使其发挥作用,但是即使充其量也可能至少有点笨拙。
我将从为树中的节点定义一个单独的类开始。 然后,树本身将持有指向树根的指针,并定义树的大部分接口。
template <class T>
class Tree {
struct node {
node *parent;
node *left;
node *right;
T *value;
node(T *value)
: parent(nullptr), left(nullptr), right(nullptr), value(new T(value))
{
}
~node() {
delete(left);
delete(right);
delete(value);
}
} *root;
Tree() : root(nullptr) {}
~Tree() {
delete(root);
}
};
销毁不必显式递归。 例如, delete(left)
将为左子节点(如果有)调用dtor,然后将为其子节点调用dtor,依此类推。 当到达叶节点时,我们将得到(相当于) delete nullptr;
,它定义为不执行任何操作,停止递归。
您应该换行:
node->value = NULL;
delete node->value;
像这样:
delete node->value;
node->value = NULL;
如果首先分配NULL
不会删除任何内容。
很难找到的错误是您决定不查看的代码中的错误,因为您已经确信自己不相关。
无论如何,您的实现存在一个明显的问题:删除了很多其他内容之后,您基本上在做
class foo
{
~foo() { delete this; }
};
将RAII与unique_ptr
结合使用可以避免这些问题:
template <typename T>
class BST{
public:
BST() = default;
~BST() = default;
BST(const BST&) = delete;
BST& operator =(const BST&) = delete;
BST(BST&&) = delete;
BST& operator =(BST&&) = delete;
private:
std::unique_ptr<BST<T>> left;
std::unique_ptr<BST<T>> right;
BST<T>* parent = nullptr;
std::unique_ptr<T> value;
};
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