二叉树中的递归搜索

Question

我是一个初学者，我被困在一个 function 上，它在无序二叉树中搜索给定的键。 节点由值和指向左右节点的指针组成。 这是我的代码：

node *btree::search(int key, node *leaf){
    if(leaf != NULL)
    {
        if(key == leaf->value)
        {
            return leaf;
        }
        search(key, leaf->left);
        search(key, leaf->right);

    }
    else
    {
        return NULL;
    }
}

node *btree::search(int key){
    return search(key, root);
}

在某些情况下，我的 function 返回正确的节点，但在其他情况下是运行时错误。 这有什么问题，可以做些什么来解决这个问题？ 而且我不允许使用任何外部库，例如队列或其他库。

Answer 1

这是一个相当常见的初学者错误。 您的递归 function 返回一个节点指针，但是当您进行递归调用时，您会忽略返回值。

    search(key, leaf->left);
    search(key, leaf->right);

它应该看起来像这样

    node* ptr = search(key, leaf->left);
    if (ptr != NULL)
        return ptr;
    else
        return search(key, leaf->right);

即返回通过在左子树中搜索找到的节点，但如果是 NULL 则搜索右子树并返回在那里找到的节点（如果有）。

当您编写递归代码时，您不仅要考虑递归调用，还要考虑递归调用返回的内容。

Answer 2

您调用未定义的行为，因为并非递归函数的所有代码路径都返回一个值。 这可能会导致“运行时错误”、崩溃或只是一些不可预知的结果。

顺便说一句，搜索树的优势通常是您可以获得对元素的平均访问时间，运行时复杂度为 n*log(n)。 但是为此，树必须是有序的，我无法想象无序二叉树的有效用例； 在这种情况下，链表也可以完成这项工作。

如果是有序树：

node *btree::search(int key, node *leaf){
    if(leaf != NULL)
    {
        if(key == leaf->value) {
            return leaf;
        } else if (key < leaf->value) {
            return search(key, leaf->left);
        } else {
            return search(key, leaf->right);
        }
    }
    else
    {
        return NULL;
    }
}

在无序树的情况下：

node *btree::search(int key, node *leaf){
    if(leaf != NULL)
    {
        if(key == leaf->value) {
            return leaf;
        }
        leaf = search(key, leaf->left);
        if (! leaf) {
          leaf = search(key, leaf->right);
        }
        return leaf;
    }
    else
    {
        return NULL;
    }
}