链表：当值不在列表中时，remove() 和 search() 方法无法正常工作

Question

所以我试图在 C++ 中创建一个模板链接列表类。一切都很完美，包括有问题的 remove() 和 search()，除非我对不在 LinkList 中的值调用这两种方法。理想情况下，我希望方法在发现值不在 list 之后返回，但是，我觉得这些方法会继续并尝试进一步删除或搜索值，因为当我运行可执行文件时，我得到“分段错误（核心转储）”错误。如果在空列表上调用方法，程序将打印正确的错误。

列表与头单独链接，并使用“智能节点”（即包含自己的方法以补充匹配的类方法的节点，而不是不包含任何方法并要求类方法的“哑节点”来​​实现）创建指向节点的临时指针并遍历列表）。

这里是 search() 和 remove() 的实现。当然，如果需要，我可以提供更多代码：

//==========================REMOVE================================

template <class T>
void TLinkedList<T> :: remove(T value){
  if(!head){                               //if there is no head
    std::cerr << "Error: List is Empty" << std::endl;  // The list is empty
    return;
  }
  if(head->data == value){
    listSize--;     //decremenets listSize since a node is removed
    node * temp = head;
    head = head->next;
    delete head;
    return;
  }
  else{
    if(head->remove(value)){  //If something was removed as a result of the node's remove()
      listSize--;
      return;                 //decrement listSize since something was removed
    }
    else{                     //else if nothing removed
      std::cerr << "Error : Value not in list" << std::endl;
      return;
    }
  }
}

template <class T>
bool TLinkedList<T> :: node :: remove(T value ){  //returns a bool. If something was removed, returns true. If nothing was removed, returns false
  if(next-> data == value){
    node * temp = next;
    next = next->next;
    delete temp;
    return true; //something removed
  }
  if(!next){
    return false;
  }
  else{
    return next -> remove(value);
  }
}


//==============SEARCH===================
template <class T>
T TLinkedList<T> :: search(T value){
   if(!head){
    std::cerr << "Error: List is empty" << std::endl;
    return 0;
  }
  if(head->data == value){  //If head's data is the value searched for
    return head->data;      //return head's data
  }
  else{
    return head->search(value);
  }

}

template <class T>
T TLinkedList<T> :: node :: search(T value){
  if(data == value){
    return data;
  }
  if(!next){
    std::cerr << "Error: Value not in list" << std::endl;
    return 0;
  }
  else{
    return next->search(value);
  }
}

所以，对于 main()，例如：

int main(){

    TLinkedList ll;
    ll.prepend(5); //adds 5 to list
    ll.remove(4); // value of 4 not in list
    // OR ll.search(4);
    return 0;
}

cerr 没有发生，并且给出了“Segmentation Fault (core dumped)”错误。

非常感谢任何帮助。谢谢！

编辑：另外，在 search() 方法中，您可能会注意到我返回 0；发生错误时。此实现是在遇到错误时尝试停止该方法；理想情况下，如果遇到错误，我宁愿搜索不返回任何内容

Answer 1

代码在几个地方被破坏。以下是我发现的：

1. 如果要删除第一个节点，则删除新的头而不是第一个节点。您可能打算使用

   delete temp;
   

   而不是

   delete head;
   

2. 如果列表中只有一个节点与该值不匹配，...::node::remove() 函数将访问一个不存在的节点。您需要检查 next 在访问其值之前是否指向某些东西。实际上，由于最终列表将只有一个元素的尾部，这解释了您的崩溃之一。你可能想要类似的东西

   if (!next) { /* error goes here */ }
   else if (next->value == value) { /* successful return goes here */ }
   else { /* recursion goes here */ }
   

3. ...::node::search() 函数有同样的问题，解释了你的另一个崩溃。不过，这个函数似乎有一个相当无意义的接口：您搜索一个值，如果找到一个值，则返回搜索到的值。否则返回0，这意味着您可以与search() 方法一起使用的所有类型T 需要有一个接受0 的构造函数。这似乎是一个相当严厉的限制。您可能希望将迭代器返回到找到的对象或返回到列表末尾的迭代器。

请注意，管理列表的递归方法在 C++ 中肯定不能很好地工作。这些函数的编写方式允许尾递归，但我不认为 C++ 有任何保证尾递归实际实现的保证，即在遍历长列表时很容易耗尽堆栈空间。

Answer 2

据我所知，错误可能来自您的preprend() 方法。此外，正如其他人在他们的帖子中所说，您的实施缺乏检查和安全性。

为什么不用STL 或Boost 链接列表，它们已经存在并且通常满足目的？

Answer 3

根据我上面的评论，您的搜索功能应该是这样的：

//==============SEARCH===================
template <class T>
T TLinkedList<T>::search(T value){
    if(!head){
        std::cerr << "Error: List is empty" << std::endl;
        return 0;
    }
    else if(head->data == value){  //If head's data is the value searched for
        return head->data;      //return head's data
    }

    typename TLinkedList<T>::node *temp = head->search(value);
    if (temp)
        return temp->data;
    return 0;
}

节点::搜索

template <class T>
typename TLinkedList<T>::node *TLinkedList<T> :: node:: search(T value) {
    if(data == value){
        return this;
    }
    else if(!next){
        std::cerr << "Error: Value not in list" << std::endl;
        return nullptr;
    }
    return next->search(value);
}

TLinkedList::remove(T)

//==========================REMOVE================================

template <class T>
void TLinkedList<T> :: remove(T value){
    if(!head) {                               //if there is no head
        std::cerr << "Error: List is Empty" << std::endl;  // The list is empty
        return;
    }
    else if(head->data == value){
        listSize--;     //decremenets listSize since a node is removed
        node *tmp = head;
        head = head->next;
        delete tmp;
        return;
    }

    node *tmp = head->search(value);

    if (tmp != nullptr) {
        listSize--;     //decremenets listSize since a node is removed
        node *tmp2 = tmp;
        tmp = tmp->next;
        delete tmp2;
    }
    else std::cerr << "Error : Value not in list" << std::endl;
}

Answer 4

让我们从您的方法 remove 包含几个错误开始。首先考虑方法void TLinkedList<T> :: remove(T value); 在这段代码中，sn -p 你删除了列表的头部

  if(head->data == value){
    listSize--;     //decremenets listSize since a node is removed
    node * temp = head;
    head = head->next;
    delete head;
    return;
  }

必须

  if(head->data == value){
    listSize--;     //decremenets listSize since a node is removed
    node * temp = head;
    head = head->next;
    delete temp; // <==
    return;
  }

在函数bool TLinkedList<T> :: node :: remove(T value );你不检查数据成员next是否等于0。所以这段代码有未定义的行为

  if(next-> data == value){ <== next can be equal to 0

你应该改变这些条件的顺序

  if(!next){
    return false;
  }
  if(next-> data == value){
    node * temp = next;
    next = next->next;
    delete temp;
    return true; //something removed
  }

对于方法搜索，我将按以下方式定义它们

template <class T>
TLinkedList<T>::node * TLinkedList<T>::search( const T &value ) const
{
    return ( head == nullptr ? nullptr : head->search( value ) );
}

template <class T>
TLinkedList<T> :: node * TLinkedList<T>::node::search( const T &value ) const
{
   if ( data == value ) return this;

   return  ( next == nullptr ? nullptr : next->search( value ) );
}