如何使用活动标志在BST的Set ADT中实现removeAny

Question

我使用带有二进制搜索树的节点（TreeNodes）的标准方法来实现Set ADT。

我的任务是使用相同的旧节点来实现它，除了它们具有一个附加的布尔字段“ active”之外，该字段可以在节点出现时“打开”（ setActive(true) ）或“关闭”（ setActive(false) ）。除去。 这会将删除的节点保留在那里，但是当我们实现toString() ，它们将被忽略，该方法返回集合中的项。

除了removeAny() （从集合中删除任何内容，本质上是“将其关闭”）之外，我能够实现Set ADT的所有方法。 问题是我必须找到“打开”的任何节点。 为此，我必须遍历每个节点并检查一个节点是否处于活动状态。 我试图使用递归调用编写代码，但对返回的内容感到困惑。 这是我的尝试（使用Java）：

public T removeAny() throws Exception {
    if (size == 0) {
        throw new Exception ("You cannot remove anything since the set is empty!");
    }

    return removeAnyHelper (root);
} 

public T removeAnyHelper (OnOffTreeNode <T> node) {

    if (node == null) {
        return root.getValue();
    }

    if (node.getActive() == true) {
        size--;
        node.setActive(false);
        return node.getValue();
    }

    removeAnyHelper (node.getLeft());

    return removeAnyHelper (node.getRight());
}

如何解决此方法？ 我应该退还什么？

我尝试了一些if语句来返回removeAnyHelper (node.getLeft())和removeAnyHelper (node.getRight()) ，但这没有用。

Answer 1

如果节点为null，则可能需要返回null（因为未删除任何内容）。

如果对左子节点的递归调用未返回null，则意味着我们删除了一个节点，需要返回它。 否则，我们需要在正确的子对象上返回调用结果。

将其转换为代码：

public T removeAnyHelper (OnOffTreeNode <T> node) {
    if (node == null) {
        return null;
    }

    if (node.getActive()) { // == true is unnecessary
        size--;
        node.setActive(false);
        return node.getValue();
    }

    T removedNode = removeAnyHelper (node.getLeft());

    if (removedNode != null)
        return removedNode;
    else
        return removeAnyHelper (node.getRight());
}

尽管我实际上不建议在BST中为节点使用活动/不活动标志- 删除节点并不是特别困难，并且可以避免拥有大量不活动节点的问题。

更一般地说，还有自平衡BST ，可以避免由于树木不平衡而导致效率降低。

Answer 2

好吧，我认为removeAny不是Set的正确方法，但是无论如何。

你可以（而且可能应该） removeAny通过去除前叶：

private T removeAnyHelper(OnOffTreeNode <T> node) {
    if (!present(node.getLeft() && !present(node.getRight())) {
        // no children -> this is a leaf, return
        node.setActive(false);
        return node.getValue();
    }
    // return left first, or right if left not present
    if (present(getLeft())) {
        return removeAnyHelper(getLeft());
    }
    return removeAnyHelper(getRight());
}

private boolean present(OnOffTreeNode<T> node) {
    return node != null || node.isActive();
}

请注意，您的基本removeAny方法也有一个错误，因为它不检查root的活动状态：

public T removeAny() throws NoSuchElementException {
    if (size == 0 || !root.isActive()) {
        throw new NoSuchElementException ("cant remove");
    }
    return removeAnyHelper(root);
}