二叉樹中的節點為空

Question

void MultiMap::insert(string key, unsigned int value)
{
    if(head == nullptr)
        head = new Node(key, value);
    else
    {
        Node* tempNode = head;
        while(tempNode != nullptr)
        {
            if(key <= tempNode->m_key)
                tempNode = tempNode->m_left;
            else if(key > tempNode->m_key)
                tempNode = tempNode->m_right;
        }
        /*line 1*/tempNode = new Node(key, value);
        //*line 2*/head->m_left = new Node(key, value);
    }
}

對於賦值，我必須創建一個二叉樹類，“MultiMap”，其中包含一個包含字符串和int的節點。

以上是將新節點插入樹中的代碼。 節點按字符串排序。 如果我嘗試插入的節點的字符串是>當前節點，程序應該嘗試將其插入樹的右側分支，如果它是<=，程序應該嘗試將其插入左側分支這棵樹

我通過嘗試按順序插入兩個節點來測試它：（Joe，5）和（Bill，1），所以如果程序正常工作，“bill”應該在“joe”的左側分支上。

第2行已注釋掉。

如果我使用第1行，程序將編譯並“插入”第二個節點，但是當我嘗試使用其他代碼查找它時，它只會找到一個nullptr。 如果我用第2行替換第1行，程序將按預期工作。

“tempNode”是我用來跟蹤樹以找到插入新節點的適當位置。 “head”是指向樹中第一個節點的指針。 “m_left”和“m_right”是指向節點的指針，分別代表節點的左右分支。

我不知道為什么這兩行不會做同樣的事情，即使在那一點上，似乎tempNode和head-> m_left指向內存中的相同位置：第一個節點的左分支。

Answer 1

指針持有地址的變量。 他們沒有什么魔力。 第1行執行此操作：

tempNode = new Node(key, value); 

這不會在樹中插入任何內容。 事實上，它只是泄漏了內存。

在此語句之前指向的tempNode是無關緊要的。 更重要的是， tempNode 如何保持先前的值已經丟失，因為你已經從樹下降了一級。 保持相同地址的兩個指針只意味着可以使用兩個指針訪問該地址。 為指針分配新地址對先前尋址的實體（如果有的話） 沒有影響 。

您的任務應該是找到應該用新分配的對象的地址填充的指針 。 你找到了（有點）。 不幸的是，一旦你走進樹中進行最后的零檢測，你也會丟失它。 一旦這個：

while (tempNode != nullptr)

變得虛假和破碎，你已經是一個節點太遠了。 有很多方法可以解決這個問題。 有些人喜歡使用“父”指針，但這只意味着你需要特殊情況下的空映射條件。 請考慮一下：

void MultiMap::insert(string key, unsigned int value)
{
    // pp will always point to the pointer we're testing
    //  i.e. a pointer to pointer.
    Node **pp = &head;

    while (*pp) // while whatever pp points to is a non-null-pointer
    {
        if (key < (*pp)->m_key)
            pp = &(*pp)->m_left; // put address of left-pointer into pp

        else if ((*pp)->m_key < key)
            pp = &(*pp)->m_right; // put address of right pointer into pp

        else break; // strict weak order match 
    }

    if (*pp)
    {
        // found matching key. NOTE: unclear if you wanted to just update or not
    }
    else
    {
        // allocate new node.
        *pp = new Node(key,value);
    }
}

除了用頭節點指針的地址初始化指針到指針之外，你還會注意到，不會再次引用head。

最后，注意沒有特殊情況的頭節點測試。 如果映射為空且頭指針為NULL，則會自動創建一個新節點並使其成為根節點。

Answer 2

這里發生了什么：

    Node* tempNode = head;
    while(tempNode != nullptr) 
    { 
        if(key <= tempNode->m_key)
            tempNode = tempNode->m_left;
        else if(key > tempNode->m_key)
            tempNode = tempNode->m_right;
    }

好的，現在tempNode == nullptr ， 它不指向樹的任何節點 。 因為它是堆棧上的變量，所以下一行：

    /*line 1*/tempNode = new Node(key, value);

只是初始化這個本地指針， 不會影響樹本身。 （這里真的是內存泄漏。）在第二行中，初始化樹中的節點：

 head->m_left = new Node(key, value);

但僅適用於head-> m_left。 所以你可以寫：

if (key <= tempNode->m_key) {
    if (tempNode->m_left == nullptr) {
         tempNode->m_left = new Node(key, value);
         break;   //  traverse tree loop
    }  else {
         tempNode = tempNode->m_left;
    }
}