有效地打印樹節點及其所有子節點

Question

我試圖創建一個可以打印節點及其所有子節點的函數，但是我試圖使其高效且遞歸。 但這並沒有真正起作用。

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

#define SIZE    100

typedef struct tree {
    int value;
    struct tree *child, *sibling, *parent;
} *Tree;

Tree initTree(int value) {
    Tree root = malloc(sizeof(struct tree));
    root->value = value;
    root->parent = NULL;
    root->child = NULL;
    root->sibling = NULL;
    return root;
}

void drawTreeHelper(Tree tree, FILE* stream) {
    Tree tmp;
    if (tree == NULL) {
        return;
    }
    fprintf(stream, "    %ld[label=\"%d\", fillcolor=red]\n", (intptr_t) tree, tree->value);
    tmp = tree->child;

    while (tmp != NULL) {
        fprintf(stream, "    %ld -> %ld \n", (intptr_t) tree, (intptr_t) tmp);
        drawTreeHelper(tmp, stream);
        tmp = tmp->sibling;
    }
}

void drawTree(Tree tree, char *fileName) {
    FILE* stream = fopen("test.dot", "w");
    char buffer[SIZE];
    fprintf(stream, "digraph tree {\n");
    fprintf(stream, "    node [fontname=\"Arial\", shape=circle, style=filled, fillcolor=yellow];\n");
    if (tree == NULL)
        fprintf(stream, "\n");
    else if (!tree->child)
        fprintf(stream, "    %ld [label=\"%d\"];\n", (intptr_t) tree, tree->value);
    else
        drawTreeHelper(tree, stream);
    fprintf(stream, "}\n");
    fclose(stream);
    sprintf(buffer, "dot test.dot | neato -n -Tpng -o %s", fileName);
    system(buffer);
}

Tree uniteTries(Tree child, Tree parent)
{
    if (parent)
    {
        if (!parent->child) parent->child = child;
        else
        {
            Tree iter = parent->child;
            while (iter->sibling) iter = iter->sibling;
            iter->sibling = child;
        }
    }
    return parent;
}

Tree uniteForest(Tree root, Tree *forest, int n)
{
    int i;
    for (i = 0; i < n; ++i)
    {
        if (forest[i]) root = uniteTries(forest[i], forest[i]->parent);
    }
    root = forest[0];
    return root;
}

void printParentChildRec(Tree root)
{
    if(!root) return;
    printf("%d ", root->value);

    printParentChildRec(root->sibling);
    printParentChildRec(root->child);
}

int main() {
    int i;
    char buffer[SIZE];
    Tree *forest = malloc(6 * sizeof(Tree));
    for (i = 0; i < 6; i++) {
        forest[i] = initTree(i);
    }

    forest[1]->parent = forest[0];
    forest[2]->parent = forest[0];
    forest[3]->parent = forest[0];
    forest[4]->parent = forest[1];
    forest[5]->parent = forest[1];

    Tree root = uniteForest(root, forest, 6);

    printParentChildRec(root);

    drawTree(root, "tree.png");

    return 0;
}

這段代碼將為您提供一個可驗證的示例，這是我嘗試做的事情：

void printParentChildRec(Tree root) {
    if (!root)
        return;
    printf("%d ", root->value);

    printParentChildRec(root->sibling);
    printParentChildRec(root->child);
}

我得到的結果只是0 1 2 3 4 5這是所有節點，但是我想打印如下內容：

0 1 2 3
1 4 5
2
3
4
5

Answer 1

您的代碼中存在一些問題：

• 您將指針隱藏在typedef后面，這會使您的代碼閱讀者感到困惑，並經常導致編程錯誤。
• 使用%ld打印intptr_t值，在intptr_t long不是別名並且大小不同的平台（例如Windows 64位）上，這是未定義的行為。 該類型沒有特定的printf格式，您應該將值重鑄為(long)(intptr_t)tree或(long long)(intptr_t)tree並使用%lld或它們的無符號版本，或者將%p格式與(void *)tree 。
• 您期望的結果不是文本生成的，而是某種形式的圖形渲染，很難從代碼中進行分析。 首先產生文本輸出將更易於調試。

這是您的代碼中的更多問題：

• 在main() ， Tree root = uniteForest(root, forest, 6); 將未定義的變量root傳遞給uniteForest 。

• Tree uniteForest(Tree root, Tree *forest, int n)參數root永遠不會使用，它僅用於存儲臨時結果。 您只需刪除參數並將代碼簡化為：

   Tree uniteForest(Tree *forest, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { if (forest[i]) uniteTries(forest[i], forest[i]->parent); } return forest[0]; } 

• main只打印樹的根，因此， forest[0]及其后代的值是遞歸的。 相反，您希望打印節點及其直接子節點的值， 然后為每個子節點遞歸。

這是更正的版本：

void printParentChildRec(Tree node) {
    if (node) {
        printf("%d ", node->value);
        for (Tree child = node->child; child; child = child->sibling) {
            printf("%d ", child->value);
        }
        printf("\n");
        for (Tree child = node->child; child; child = child->sibling) {
            printParentChildRec(child);
        }
    }
}

輸出：

0 1 2 3
1 4 5
4
5
2
3

Answer 2

我認為您的統一樹功能是這里的問題。 我用調試器運行了這段代碼，這從根本上看起來就是

這是在unite trees方法之后輸入到print函數中的根：

您能告訴我您在這里想要實現的目標嗎，也許我可以為您提供幫助！