在二叉樹中添加節點時使用指針指向結構指針

Question

我想知道為什么在二叉樹中插入節點時使用指針的原因。 但是，在遍歷二叉樹時，我們只是通過指向根節點的簡單指針來引用該樹。 但是為什么在插入節點時呢？

誰能幫我提供原因或參考鏈接，以了解為什么它是指向指針的指針。

/*This program clears out all the three methods of traversal */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

/* Let us basically describe how a particular node looks in the binary tree .... Every node in the tree has three major elements , left child, right child, and  and the data. */

struct  TreeNode {
int data;
struct TreeNode *leftChild;
struct TreeNode *rightChild;
};

void inorder(struct TreeNode *bt);
void preorder(struct TreeNode *bt);
void postorder(struct TreeNode *bt);
int insert(struct TreeNode **bt,int num);

main()
{
int num,elements;
struct TreeNode *bt;
int i;

printf("Enter number of elements to be inserted in the tree");
scanf("%d",&num);

printf("Enter the elements to be inserted inside the tree");
for(i=0;i<num;i++)
{
scanf("%d",&elements);
insert(&bt,elements);
printf("\n");
}

printf("In Order Traversal \n");
inorder(bt);

printf("Pre Order Traversal \n");
preorder(bt);

printf("Post Order Traversal \n");
postorder(bt);

return 0;
}

int insert(struct TreeNode **bt,int num)
{
if(*bt==NULL)
{
*bt= malloc(sizeof(struct TreeNode));

(*bt)->leftChild=NULL;
(*bt)->data=num;
(*bt)->rightChild=NULL;

return;
}
else{
/* */
if(num < (*bt)->data)
{
insert(&((*bt)->leftChild),num);
}
else
{
insert(&((*bt)->rightChild),num);
}
}
return;
}

void inorder(struct TreeNode *bt){
if(bt!=NULL){


//Process the left node
inorder(bt->leftChild);

/*print the data of the parent node */
//printf(" %d ", bt->data);

/*process the right node */
inorder(bt->rightChild);
}

}

void preorder(struct TreeNode *bt){
if(bt)
{
//Process the parent node first
printf("%d",bt->data);

//Process the left node.
preorder(bt->leftChild);

//Process the right node.
preorder(bt->rightChild);


}

}


void postorder(struct TreeNode *bt){

if(bt)
{
//process the left child
postorder(bt->leftChild);

//process the right child
postorder(bt->rightChild);


//process the parent node
printf("%d",bt->data);


}
}

Answer 1

"I want to know the reason why do we use, pointer to pointer while inserting nodes in the binary tree. But, While traversing the binary tree, we just refer the tree by simple pointer to the root node. But why while inserting node?"

實際上，我們甚至不需要代碼來回答這個問題。 如果要在C語言的外部函數中修改 （寫入）數據，則需要具有數據地址。 就像：

main() {
   int x = 2;
   change_me(x);
   printf("%d\n", x); // prints 2
}

void change_me(int x){
   x++;
}

沒有任何意義。 （在此示例中）您將獲得vairable的本地副本，對該值所做的任何更改都僅在本地范圍內。 如果要將這些更改傳播回調用函數，則需要地址：

main() {
   int x = 2;
   change_me(&x);
   printf("%d\n", x); // prints 3
}

void change_me(int* x){
   (*x)++;
}

指針也是如此。 在鏈接列表的示例中，如果要打印值，則需要遍歷樹並讀取數據。 我不需要更改任何內容，只需指針即可。 但是，如果要修改樹：

struct node{
   int val;
   sturct node* next;
};

main() {
  struct node* head = malloc(sizeof(struct node));
  head->val = 3;
  insert_a_node_in_front(head);
}

insert_a_node_in_front(node * ptr) {
    struct node* temp = ptr;
    ptr = malloc(sizeof(struct node));
    ptr->val = 5;
    ptr->next = temp;
}

好吧，你猜怎么着？ 我們實際上不只是插入該節點，因為head的值從未改變。 它仍然使用val==3指向原始節點。 原因與之前相同，我們嘗試更改參數的本地副本的值。 如果我們希望保留這些更改，則需要原始副本的地址：

  insert_a_node_in_front(&head);
}

insert_a_node_in_front(node ** ptr) {
    struct node* temp = (*ptr);
    (*ptr) = malloc(sizeof(struct node));
    (*ptr)->val = 5;
    (*ptr)->next = temp;
}

Answer 2

這是因為插入的第一部分在其中分配了新的結構樹節點。 如果只傳遞一個struct treenode *，則看起來像這樣：

int insert(struct TreeNode *bt,int num)
{
   if(bt==NULL)
   {
       bt= malloc(sizeof(struct TreeNode));

       (bt)->leftChild=NULL;
       (bt)->data=num;
       (bt)->rightChild=NULL;

   return;
   }
  ...
}

這樣做的問題是bt是本地插入的，因此main中的bt將保持不變。 因此，您傳入了指向main的bt的指針，該指針允許insert對其進行更改。

Answer 3

這里提供了有關使用指針的非常好的技巧：嘗試以下基礎知識：-

http://www.geeksforgeeks.org/how-to-write-functions-that-modify-the-head-pointer-of-a-linked-list/