二叉树节点故障

Question

这是节点定义：

struct node{
    int data;
    stuct node * left;
    struct node * right;
};

我想要做的是列出所有指向祖先节点的节点。 发布错误的解决方案并从答案中获取建议后，我的新解决方案是：

递归地遍历二叉树。 将当前节点添加到节点数组中，然后检查当前节点的子节点是否指向任何先前的祖先节点。

默认情况是节点为NULL。 如果发生这种情况，函数将返回。

应该如何工作：

将节点添加到数组

检查左孩子是否为NULL。

如果不是，它将子节点与每个先前节点进行比较。

如果发现故障，则报告它。

如果不是，它将以子代为参数调用该函数。

重复直到完成。 （对于二叉树的rhs相同）

问题：

• 数组是存储节点的最好方法吗？
• 这样行吗？ 对于（i = 0; i <sizeof（arrOfNodes）/ sizeof（node）; i ++）
• 由于该函数是递归的，因此无法在函数内部初始化数组和数组索引（或者它们可以是吗？），因此它们应该是全局的吗？
• 拥有两个数组会更好吗？ （一个用于LHS，一个用于RHS）

编码：

void findFault(node * root){
    if (root == NULL){
      return;
    }

    arrOfNodes[index++] == root; // array of nodes

    if (root->left != NULL){
      for (i = 0; i < sizeof(arrOfNodes) / sizeof(node); i++){
         if (ar[i] == root->left){
             printf("%d", root->left);
             return;
         }
       }
       findFault(root->left);
    } else return;

    if (root->right != NULL){
      for (i = 0; i < sizeof(ar) / sizeof(node); i++){
         if (ar[i] == root->right){
             printf("%d", root->right);
             return;
         }
      }
      findFault(root->right);
    } else return;
}

Answer 1

我不知道递归，但这：

if (&root->left->left == &root){

我可能会描述的更多方式是错误的，但是无论如何，这是三个问题：

• 为什么要使用root的地址？
• 为什么不测试第一个左指针为空？
• 您可以简单地使用std :: map，但是学习如何实现二叉树也是一个好主意。

Answer 2

这是对该问题的错误解决方案。 尼尔·巴特沃思（Neil Butterworth）已经在您的代码中指出了，我将在算法中指出。

您的算法仅检查非常特殊的情况-孙子节点是否指向其祖父母。 您应该做的是沿途收集节点的父母，并查看节点的孩子不是其父母之一。

有很多方法可以做到这一点。 一种方法是在您的节点结构上添加一个计数器，并在开始遍历树之前将所有节点的计数器设置为零。 每当到达节点时，请确保计数器为零，然后将其增加一。 这意味着，如果您看到一个计数器不为零的孩子，那么您已经访问过它，因此该树无效。

Answer 3

完成这种检查的另一种方法是对节点进行广度优先扫描，同时始终保持已访问过的节点向量（您可以按地址对它进行排序）。 每次访问节点时，都断言它不在向量中，然后将其添加到适当的位置以使访问列表保持排序。

这种检查的优点是，尽管有一些性能损失，但它可以在不修改树或节点结构本身的情况下执行。

笔记：

• 数组是存储节点的好方法。 如果要避免使用STL（好奇：为什么？），则必须管理自己的内存。 可行，但这是重塑的脆弱之轮。
• 您进行的for循环检查以获取数组的大小将不起作用； 如果使用malloc / free或new / delete，则必须事先指定所需的数组大小； 您应该使用该大小，而不是每次通过for循环都进行计算。
• 递归算法的典型模式是具有“外部”和“内部”功能。 外部函数是由外部代码调用并执行初始设置的函数。内部函数仅由outser函数调用，往往具有更复杂的参数集（通过外部函数设置数据），并调用本身执行实际的递归。
• 您将需要两个数组：一个数组用于访问的节点列表，另一个数组用于尚未访问的节点列表。

Answer 4

我不知道生成二叉树的算法是否能够传播节点左/右子节点以外的故障。

无论如何，这是您的代码的更正版本：

void findFault(node * root){
    if (root == NULL){
      return;
    }

    if (root->left == root){
      printf("left: %d", root->data);
    } else findFault(root->left);

    if (root->right == root){
      printf("right: %d", root->data);
    } else findFault(root->right);
}