修剪二叉树的代码

Question

我正在尝试编写一个代码来移除树的叶子并打印树的其余部分。

在平衡树的情况下，我能够获得正确的输出。例如

              1
             / \
            2   3
           / \    \
          4  5     6

这棵树的输出必须是213（按顺序打印时）

当它是一棵不平衡的树时，我无法获得所需的输出。例如

              1
             / \
            2   3
           / \    \
          4  5     6
         / \
        7   8

我收到4 3 2 5 1 3. which is wrong.

correct answer is 4 2 1 3.(printed inorder)

谁能帮我看看我犯了什么错误？

程序的代码是

    //prune a tree


    #include<iostream>
    using namespace std;

    struct Node{
        int data;
        struct Node *left;
        struct Node *right;
    };

    struct Node *follower=NULL;
    struct Node *create_node(int item)
    {
        struct Node *newNode=NULL;
        newNode= new Node;
        newNode->data=item;
        newNode->left=NULL;
        newNode->right=NULL;

        return newNode;
    }

    void extract_leaves_binary_tree(struct Node *root)
    {
        int na=0;
        if(root==NULL)
        return;

        if(root->left==NULL && root->right==NULL)
        {
            na=1;
        }   
        else
        {
            follower=root;
        }

        if(na==1 )
        {       
            if(follower->left==root)
                follower->left=NULL;            
            if(follower->right==root)
                follower->right=NULL;                   
            na=0;
        }   
        extract_leaves_binary_tree(root->left);
        extract_leaves_binary_tree(root->right);

    }


    void print(struct Node *root)
    {
        if(root==NULL)
        return;

        print(root->left);
        cout<<root->data;
        print(root->right);
    }

    void driver(struct Node *root)
    {

        extract_leaves_binary_tree(root);

    }

    int main()
    {
        struct Node *root=NULL;
        root  = create_node(1);
         root->left = create_node(2);
         root->right = create_node(3);
         root->left->left = create_node(4);
         root->left->right = create_node(5);
         root->right->right = create_node(6);
         root->left->left->left = create_node(7);
        root->left->left->right = create_node(8);

        driver(root);
        cout<<"inordrer"<<endl;
        print(root);
        return 0;
    }

Answer 1

在我的脑海中，我认为做这样的事情会简单得多：

Node* internal_extract_leaves(struct Node* root)
{
  if(root == NULL)
    return NULL;

  if(root->left==NULL && root->right==NULL)
    return NULL;

  root->left = internal_extract_leaves(root->left);
  root->right = internal_extract_leaves(root->right);  

  return root;
}

void extract_leaves_binary_tree(struct Node *root)
{
  root = internal_extract_leaves(root);
}

Answer 2

if(root->left==NULL && root->right==NULL) 行检查两个孩子是否都是 NULL，但是元素 2 只有其中一个 NULL，因此它被跳过并且元素 5 永远不会被删除。右侧的元素 3 相同。您需要对每一面进行单独检查。

编辑：以上信息有误。问题是追随者是全球性的 所以你改变它，当你从左递归返回节点 2 去递归时，右侧的跟随者不再是节点 2。这意味着你不能删除它。

Answer 3

我必须承认我无法理解您在这里尝试的算法。我想我很困惑，因为我不知道您所说的following 或na 是什么意思，并且因为您将每个节点都称为root。而且，通过使用全局变量，你给了我一层我不想考虑的复杂性。

如果我不理解您的意图，那么当您在 6 个月后返回自己的代码时，您也不会理解。

它可以帮助创建具有解释性名称的函数，例如这里的isLeaf()。这是一种称为“功能分解”的技术——通过将算法分解为更小的函数来使算法更易于理解。功能分解也倾向于产生更高效的代码，因为它为优化编译器提供了更多的结构来使用。

我认为下面的代码与递归代码一样一目了然：

• 如果孩子存在...
  • ...它是一片叶子，删除它
  • ...否则它不是叶子：递归到它

---

 bool isLeaf(struct Node* node) {
      // assumes we will never be passed NULL. 
      return (node->left == NULL) && (node->right == NULL);
 }

 void remove_leaves(struct Node* node) {
    // assumes we will never be passed NULL. Certainly never passes itself NULL!
    if(node->left != NULL) {
       if(isLeaf(node->left)) {
          node->left = NULL;
       } else {
          remove_leaves(node->left);
       }
    }
    if(node->right != NULL) {
       if(isLeaf(node->right)) {
          node->right = NULL;
       } else {
          remove_leaves(node->right);
       }
    }
 }

 int main() {
      struct Node *root=create_node(1);
      // create tree as before
      remove_leaves(root);
      print(root);
 }

---

或者（由下面的 cmets 提示）您可以复制树，省略叶子：

• 使用与源相同的数据创建一个新节点
• 如果源的子节点存在且不是叶子，则创建子节点的副本并将其设为副本的子节点。

---

struct Node* copy_minus_leaves(struct Node *node) {
    // assume we are never passed NULL
    struct Node* copy = create_node(node->data);

    if(node->left != NULL && !isLeaf(node->left)) {
        copy->left = copy_minus_leaves(node->left);
    }

    if(node->right!= NULL && !isLeaf(node->right)) {
        copy->right= copy_minus_leaves(node->right);
    }

    return copy;
}

int main() {
    struct Node *root=create_node(1);
    // create tree as before
    struct Node *copy = copy_minus_leaves(root);
    print(copy);
 }

---

请注意，这些算法都不会删除树的根，即使它是叶子（即树只包含一个节点）。这可能是可取的，也可能不是可取的，这取决于您使用树的目的。您需要将零节点树视为一种特殊情况。

还请注意，此代码不会free() 分配给已删除叶子的内存。我不会把代码弄得乱七八糟，而是留给你做练习。

你往往知道什么时候你的递归代码是正确的，因为它突然看起来很简单。