使用 C++ 创建特殊的二叉搜索树答案

【问题标题】：Create special binary search tree using C++使用 C++ 创建特殊的二叉搜索树
【发布时间】：2020-02-15 18:35:25
【问题描述】：

我想创建一个具有特殊节点的二叉搜索树。节点应该分为三类，内部节点、外部节点和根节点，每类都继承一个共同的父节点，并且每种类型的节点都有一些独特的功能。是否可以创建这样的 BST。我面临的问题是假设我插入树的第一个节点成为根节点。我插入的下一个节点将成为外部节点。现在，如果我插入另一个节点，则外部节点必须成为内部节点，新节点将成为外部节点。此外，我找不到一种方法来从一个节点导航到另一个节点，因为节点将具有不同的类型。可以创建这种类型的树。如果是，请给我一些关于如何做到这一点的建议。

【问题讨论】：

您能否展示您已经编写的程序，并解释您的程序究竟是如何不工作或没有产生预期的结果？您必须首先展示您的工作，并且在通过 stackoverflow.com 寻求帮助之前，它必须是真诚地尝试实现您的程序，而不是几行象征性的代码。我们不会在这里为其他人编写整个程序。有关更多信息，请参阅How to Ask 问题，获取tour，并阅读help center。
等等，我想我明白他/她的意思了。 Lengdon：请发布您目前所拥有的内容。
所以你是说叶子节点都是外部节点，其他节点都是内部节点（根节点除外）？
是的，其他节点是内部的。除了根和外部（叶）节点都是内部的
Sam Varshavchik 我从来没有说过我想要解决问题的代码。我想要的只是一些简单的英语而不是代码的建议。无论如何，einpoklum 回答了我的问题。

标签： c++ static-typing duck-typing

【解决方案1】：

如果我理解正确，您担心一个类中的对象 - 外部 - 需要成为另一类 - 内部的对象。这一点，当 C++ 是一种静态类型语言时：类型（包括对象的类）是在编译时确定的。对吧？

嗯，您可以通过以下两种方式中的至少一种来实现：

当外部节点变为内部节点时，删除外部节点并将其替换为内部节点，并正确初始化（例如指向新的外部节点）。
放弃 External 和 Internal 是离散类型，只检查子节点和父节点以动态确定节点类型。

关于这些问题的一些更相关的阅读材料：

（编程语言）类型系统在this Wikipedia 页面中。
这个问题：What is duck typing?
Circle-vs-Eclipse problem，特别是希望将圆拉伸成椭圆。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用基本继承某些类型的枚举和递归调用。这可能是一个起点：

enum NodeType
{
    eRoot,
    eInternal,
    eExternal
};

class BinaryNode
{
public:
   virtual NodeType GetType() = 0;
   virtual void UpdateTree() = 0;

protected:
   BinaryNode* ChildLeft;
   BinaryNode* ChildRight;
   BinaryNode* Parent;
};

class ExternalNode : public BinaryNode 
{
   NodeType GetType() override { return eExternal; }
   void UpdateTree() override 
   { 
      //... Replace node instances here(e.g. delete this node and construct the correct new one given this sub tree. call new InternalNode(this) for example) 
      // Call this towards the parent node so the tree will be transformed accordingly
   }
}
class InternalNode : public BinaryNode 
{ 
   NodeType GetType() override { return eInternal; }
   void UpdateTree() override { //... }
}
class RootNode : public BinaryNode 
{ 
   NodeType GetType() override { return eRoot; }
   void UpdateTree() override { //... }
}

这只是为了让您知道从哪里开始。您可以在运行时通过 GetType() 检查节点类型，并在此基础上进行一些检查。

请注意，这种转换并不是特别快。如果您希望它更快，请不要使用不同的类型和虚函数调用和指针。

将二叉树放在一个数组中并使用二叉索引，因此在给定索引“n”处，使用2*n+1 获取左孩子，使用2*n+2 获取右孩子。然后使用一些标志（根、外部、内部等）来确定要在二进制节点上调用哪些函数。我不会像在我的代码示例中那样使用继承来提高速度或提高可读性。事实上，从外部决定在节点上调用哪些函数会更易读，更不容易出错。

【讨论】：