C++ 返回指针的指针 | 二叉树按级别获取节点

Question

我有这个 getTreeLevel function，效果很好。

    void getTreeLevel(int level, int * size, Node* current, Node** result) {
        if (current == NULL) {
            return;
        }
        if (level > 0) {
            getTreeLevel(level - 1, size, current->left, result);
            getTreeLevel(level - 1, size, current->right, result);
        }
        if (level == 0) {
            cout << "Get Level Tree: Adding node to array " << current->val << endl;
            **(result) = *current; 
            (*size)++;
            (*result)++;
        }
    }

然后我创建了另一个 function，以简化 main 的复杂性。

Node** getLevel(int level, int * size) {
        Node* emptyNode = new Node;
        *size = 0;
        getTreeLevel(level, size, root, &emptyNode);
        cout << "There are " << *size << " nodes in the level" << endl;
        for (int i = 0; i < *size; i++) {
            emptyNode--;
            cout << emptyNode << " <-> ";
        }
        cout << endl;
        return &emptyNode;
    }

当 function 被调用时：

int* size = new int;
    Node ** emptyNode = tree.getLevel(0,size);
    while (*size > 0) {
        cout << (*emptyNode) << " - ";
        (*emptyNode)++;
        (*size)--;
    }
    cout << endl;

output 是：

10 - 5 - 4 - 15 - 14 - 16 -
Get Level Tree: Adding node 4
Get Level Tree: Adding node 14
Get Level Tree: Adding node 16
There are 3 nodes in the level
0000021DE92DC850 <-> 0000021DE92DC830 <-> 0000021DE92DC810 <-> // If I change the cout << (*emptyNode) << " - " for cout << (*emptyNode)->value << " - " then I would get 16 <-> 14 <-> 4 <->
0000021DE92DC810 - 0000000000000023 - 0000000000000023 -

简而言之：这是二叉树的一个片段。 我尝试实现一个使用 getTreeLevel 的 function。 这个想法是为了降低主要的复杂程度。 理论上成功实现了。

这里的问题是数组类型在 function 之外消失了。我们创建一个指针，然后将该指针的 memory 地址作为参数发送到 function 中。完成后，我们向后打印数组（或地址 memory，在这种情况下）返回指向数组开头的指针并返回它。 一旦返回，只有“头”或第一个 memory 地址保持不变。 但是相邻地址memory好像变了！

你能推荐我什么来解决这个问题？ 谢谢

Answer 1

这行不通：

void getTreeLevel(int level, int * size, Node* current, Node** result)   
{
    [...]
        (*result)++;
}

推理：由于result是一个Node ** ，那么*result是一个Node * ，即指向 Node 的指针。 到目前为止一切顺利，但现在您正在递增该指针，该操作仅在指针指向数组中的条目时才有意义。 但至少在一种情况下，它显然不是数组中的一个条目：

    Node* emptyNode = new Node;
    *size = 0;
    getTreeLevel(level, size, root, &emptyNode);

...所以在getTreeLevel()返回后，emptyNode 指向new Node之后的 memory 位置，也就是说，指向 memory 位置，其中不存在Node object。 这可以解释为什么您会得到该节点的奇怪结果； 您通过尝试使用无效指针来调用未定义的行为。

要修复它，您需要确保传递给 function 的Node **指向Node *数组中的一个条目（而不仅仅是单独分配的Node ），或者您需要重新设计您的算法，以便它不会对该参数进行指针运算。

侧节点： new的以下用法是不必要的：

int* size = new int;
Node ** emptyNode = tree.getLevel(0,size);

通过这样做，您将获得更好的性能（并避免 memory 泄漏:)：

int size = 0;
Node ** emptyNode = tree.getLevel(0,&size);