二叉搜索树无法正确识别值

Question

我正在尝试使用 C 实现二叉树。在此代码中，我向树中添加了一些值，然后尝试检查这些值是否在树中。但我尝试的代码总是返回 true。

我检查了很多次。我还在学习 C 编程。

这是我的代码。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct BSTnode {
    int data;
    struct BSTnode *left;
    struct BSTnode *right;
    } BSTnode;

BSTnode *getNewNode(int data){
    BSTnode *newNode = (BSTnode*)malloc(sizeof(BSTnode));
    newNode->data=data;
    newNode->left=newNode->right=NULL;
    }
BSTnode* InsertNew(BSTnode *root,int data){
    if(root == NULL){
        root = getNewNode(data);
                }
        else if(data <= root->data){
            root->left = InsertNew(root->left,data);
            } else{
                root->right = InsertNew(root->right,data);
                }
        return root;
        }

bool search(BSTnode *root, int data){
    if(root== NULL) return false;
    else if(root->data == data) return true;
    else if (data <= root->data) return search(root->left,data);
    else return search(root->right,data);

    }
int main()
{
//node to store root

BSTnode *root = NULL;

root = InsertNew(root,34);
root = InsertNew(root,4);
root = InsertNew(root,3);
root = InsertNew(root,1);

int num;
printf("enter a number : \n");
num =scanf("%d");

if(search(root,num)==true){
    printf("found");
    }else{
    printf("not found");
    }
    return 0;
}

我在这里错过了什么？

提前致谢。

Answer 1

你错过了

num =scanf("%d");

没有做你认为它做的事情（scanf 返回成功转换的项目数或在EOF 上返回-1）。您没有将编译器的警告级别调高到足以告诉您需要

if (scanf ("%d", &num) != 1) {
    /* complain */
}

在您损坏的程序中，scanf() 恰好返回 1（因为它转换了 1 个项目并将其写入随机内存），并且由于树中有一个 1，所以您总是得到 true。

Answer 2

除了@Jens 指出的错误之外，您没有从getNewNode 返回值。添加声明：

return newNode;

在该函数的末尾。这是fixed example on ideone

Answer 3

对于根据 C 标准的初学者，不带参数的函数 main 应声明为

int main( void )

函数getNewNode

BSTnode *getNewNode(int data){
    BSTnode *newNode = (BSTnode*)malloc(sizeof(BSTnode));
    newNode->data=data;
    newNode->left=newNode->right=NULL;
    }

具有未定义的行为，因为尽管返回类型为 BSTnode *，但它什么也不返回。

函数可以通过以下方式定义

BSTnode * getNewNode( int data )
{
    BSTnode *newNode = ( BSTnode * )malloc( sizeof( BSTnode ) );

    if ( newNode != NULL )
    {
        newNode->data = data;
        newNode->left = newNode->right = NULL;
    }

    return newNode;
}

函数InsertNew是错误的。考虑到对于二叉搜索树，通常使用运算符<而不是运算符<=。

这些陈述

root->left = InsertNew(root->left,data);

和

root->right = InsertNew(root->right,data); 

没有意义并覆盖不应实际更改的节点的root->left 和root->right 的值。此外，创建的节点也可以等于 NULL，在这种情况下，原始根节点也将被 NULL 覆盖。

最好是通过指针引用原始根节点。

您还应该使用operator < 而不是operator <=。

函数定义如下所示

BSTnode * InsertNew( BSTnode **root,int data )
{
    if ( *root == NULL )
    {
        *root = getNewNode( data );
        return *root;
    }
    else if ( data < ( *root )->data )
    {
        return InsertNew( &( *root->left ), data );
    } 
    else
    {
        return InsertNew( &( *root->right ), data );
    }
}

函数可以像这样调用

InsertNew( &root, 34 );

没有将返回指针分配给根节点。如果需要，可以在 if 语句中检查返回值。

如果你不想在树中有重复的值，那么函数可以写成下面的方式

BSTnode * InsertNew( BSTnode **root,int data )
{
    if ( *root == NULL )
    {
        *root = getNewNode( data );
        return *root;
    }
    else if ( data < ( *root )->data )
    {
        return InsertNew( &( *root->left ), data );
    } 
    else if ( ( *root )->data < data )
    {
        return InsertNew( &( *root->right ), data );
    }
    else
    {
        return NULL;
    }
}

相应地，函数search 应该被定义为

bool search( BSTnode *root, int data )
{
    if ( root == NULL ) 
    {
        return false;
    }
    else if ( data < root->data ) 
    {
        return search( root->left, data );
    }
    else if ( root->data < data )
    {
        return search( root->right, data );
    }
    else
    {
        return true;
    }
}

本语句中函数scanf的使用

num =scanf("%d");

错了。

正确的调用看起来像

printf( "enter a number : " );
scanf( "%d", &num );

也可以通过if语句中的条件判断调用是否成功

if ( scanf( "%d", &num ) == 1 )
{
    //...
}

并且您应该在退出程序之前释放所有为树分配的内存。

一般情况下最好使用以下条件

if(search(root,num) ){

而不是与真的严格比较

if(search(root,num)==true){

因为如果将函数重写为在成功的情况下将返回任何非零值，那么与true 的严格比较将不起作用。