如何树遍历多路树

Question

我试图遍历多路树，但我试图以一种有效的方式进行，但这并没有真正帮助我，更重要的是我想递归地进行。

我的想法是这样的：我有一棵树、一个孩子和它的兄弟姐妹。我想递归地和孩子们一起下去，然后只要它有兄弟姐妹也递归地去他们身上。

在这里，我将向您介绍我的数据结构以及我如何尝试实现它。这是一个完整的功能“可测试”，它还将创建一张照片供您查看树并使用代码：

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

#define SIZE    100

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

Tree initTree(int value) {
    Tree root = malloc(sizeof(struct tree));
    root->value = value;
    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);
}

int main() {
    int i;
    char buffer[SIZE];
    Tree *forest = malloc(5 * sizeof(Tree));
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        forest[i] = initTree(i);
    }

    forest[4]->child = forest[3];
    forest[4]->child->sibling = forest[2];
    forest[1]->child = forest[0];
    forest[1]->child->sibling = forest[4];

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        sprintf(buffer, "tree_%d.png", i);
        if (forest[i]) {
            drawTree(forest[i], buffer);
        }
    }
    return 0;
}

我要创建的功能保持不变，即：

Tree findChild(Tree root, int value)
{
    if(!root) return NULL;
    if(root->value == value) return root;

    return findChild(root->child, value);
    Trie iter = root;
    while(iter)
    {
        return findChild(iter->sibling, value);
        iter = iter->sibling;
    }
}

我希望找到子节点，但如果节点不是根的直接子节点，它会返回 NULL。 我要创建的函数的期望：在树中以最有效的方式找到孩子。

Answer 1

这是你的功能：

Tree findChild(Tree root, int value)
{
    if(!root) return NULL;
    if(root->value == value) return root;

在这里，您遍历子节点，但您说的是return！

    return findChild(root->child, value);

所以这段代码永远不会被执行：

    Tree iter = root;
    while(iter)
    {
        return findChild(iter->sibling, value);
        iter = iter->sibling;
    }
}

此外，迭代是无用的，因为无论如何你都会通过调用findChild 遍历下一个兄弟。所以函数应该是这样的：

Tree findChild(Tree root, int value)
{
    if(!root) return NULL;
    if(root->value == value) return root;

    Tree *ret = findChild(root->child, value);
    if (!ret)
        ret = findChild(root->sibling, value);

    return ret;
}

这应该可以如您所愿。

编辑：

在（无条件的）return 之后，永远不会执行代码。根本没有代码路径可以“绕过”返回。

如果树中的项目不遵循特定顺序，这可能是最有效的方式（就运行时复杂性而言）。如果树是有序的，您可以通过查看当前项目，将其与搜索到的项目进行比较，然后 - 基于比较结果 - 仅选择两个路径之一 child 或 sibling 而不是遍历两者都有。