二叉搜索树插入方法无法插入任何节点

Question

我正在尝试实现一个 BST，它在对 insert() 的调用执行后将 root 值再次设置为 None，此时它应该更改为第一次调用后插入的第一个值，并且之后创建一棵树。关于为什么会发生这种情况的任何建议？

class Node:
    def __init__(self, value=None, left=None, right=None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

    def __str__(self):
        return str(self.value)


def insert(root,value):
    if root is None:
        root = Node(value)
        print(1)
    elif value <= root.value:
        root.left = insert(root.left, value)
        print(2)
    else:
        root.right = insert(root.right, value)
        print(3)


def search(root,value):
    if root is None:
        print("False")
    elif root.value == value:
        print("True")
    elif value <= root.value:
        return search(root.left, value)
    else:
        return search(root.right, value)


root = None

insert(root,15)
insert(root,10)
insert(root,25)

search(root,10)

输出：

1
1
1
False

Answer 1

当您在函数中进行诸如root = Node(value) 之类的赋值时，它不会像您预期的那样修改外部作用域中的root 对象。相反，它将insert 函数内的本地root 变量重新分配给一个新的Node 对象，该对象在函数返回时超出范围。

一种解决方案是返回您创建的新根对象并在调用范围内重新分配它，覆盖旧根的值。这对于递归赋值也很重要，以便正确设置 .left 和 .right 属性。

这里是固定代码：

class Node:
    def __init__(self, value=None, left=None, right=None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

    def __str__(self):
        return str(self.value)


def insert(root,value):
    if root is None:
        root = Node(value)
        print(1)
    elif value <= root.value:
        root.left = insert(root.left, value)
        print(2)
    else:
        root.right = insert(root.right, value)
        print(3)

    return root
    #^^^^^^^^^^


def search(root,value):
    if root is None:
        print("False")
    elif root.value == value:
        print("True")
    elif value <= root.value:
        return search(root.left, value)
    else:
        return search(root.right, value)


root = None
root = insert(root,15)
#^^^^^^
root = insert(root,10)
root = insert(root,25)
search(root,10)
search(root,15)
search(root,25)

输出：

1
1
2
1
3
True
True
True

---

我还建议您从函数内部消除打印，尽管我知道您可能处于调试模式。这是一个快速清理：

class Node:
    def __init__(self, value=None, left=None, right=None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

    def __str__(self):
        return str(self.value)


def insert(root,value):
    if not root:
        root = Node(value)
    elif value <= root.value:
        root.left = insert(root.left, value)
    else:
        root.right = insert(root.right, value)

    return root

def search(root, value):
    if not root:
        return False
    elif root.value == value:
        return True
    elif value <= root.value:
        return search(root.left, value)

    return search(root.right, value)


if __name__ == "__main__":
    root = None
    root = insert(root, 15)
    root = insert(root, 10)
    root = insert(root, 25)
    root = insert(root, 27)
    print(root, root.left, root.right, root.right.right)
    print(search(root, 10))
    print(search(root, 15))
    print(search(root, 25))
    print(search(root, 27))
    print(search(root, 12))