AVL树：字典的实际使用

Question

我想使用 AVL 树结构作为字典下的基础。 我的班级：

template <typename keyType, typename dataType>
class AVLTree
{
  class Node
  {
  public:
         keyType key;
         dataType data;
         short int balanceFactor;
         Node * left;
         Node * right;

         Node(const keyType & newKey, const dataType & newData) : key(newKey), data(newData), balanceFactor(0), left(NULL), right(NULL) {};
  };
  Node * Root;
***methods
void insert(AVLTree<keyType, dataType>::Node* & subtreeRoot,  const keyType & newKey, const dataType & newData); //insert new element
  void clear(AVLTree<keyType, dataType>::Node* & subtreeRoot); //clear whole tree
  void graph(AVLTree<keyType, dataType>::Node* const & subtreeRoot, int indent) const; //print tree
  void printDes(AVLTree<keyType, dataType>::Node* const & subtreeRoot) const; //print in descending order
  void printAsc(AVLTree<keyType, dataType>::Node* const & subtreeRoot) const; //print in ascending order
...
public:
  void search(const keyType & findKey) const;
...};

假设我得到一个句子：

我喜欢绿草和绿树。

当我去掉标点符号 ('.') 并降低我得到的所有单词时：

我喜欢绿草和绿树

我想把每个单词都放在AVL树的结构中，并打印为升序列表：

和- 1

草-1

绿色- 2

i -1

喜欢- 1

树木- 1

其中第二个“参数”是出现次数，即在 green 的情况下为 2。

我已经将它作为单链表的映射，但现在我想实现 AVL 树，我想知道下一步应该做什么。我打算用几种方法制作一个外部类 COUNTER，包括这个。我的想法：

1. 遍历句子；如果单词 (key) 不存在（search 方法返回通知 - 应该变成布尔值？），添加它（insert 方法) 到树上。

2. 如果它已经存在，增加第二个参数（在这种情况下，data）--- 如何？ 如果没有，请将其添加到 data=1 的树中。

那么，最后一个问题是：我的想法正确吗？如果是这样，那么如何增加模板的第二个参数呢？迭代器是解决这个问题的方法吗？

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编辑： 这是我使用单链表的实现，但没有使用 INFO：

template <typename key>
class counter {
sequence<key> list;
std::map<string, int> map;

public:
void add_word(key new_word) {
    list.insertEnd(new_word);

    auto iterator = map.find(new_word);
    if (iterator != map.end()) {
        iterator->second++;
    } else {
        map.insert({new_word, 1});
    }
}

---

我想知道它可能会起作用：

template <typename key, typename info>
class counter {
AVLTree<key, info> dict;
std::map<string, int> map;

public:
void add_word(key new_word) {
    dict.insert(new_word,1);

    auto iterator = map.find(new_word);
    if (iterator != map.end()) {
        iterator->second++;
    } else {
        map.insert({new_word, 1});
    }
}
...}

但我想它不会那样工作

Answer 1

所以给定data 是你想要增加的值，并且它是某种整数类型，你可以简单地做

++found_node->data; 

这就是“增加模板的第二个参数”的意思吗？

请注意，您的代码示例中的search 方法不会返回任何内容。它可能应该将Node* 或某个迭代器返回到找到的节点（或nullptr / end-iterator）。

这对你有帮助吗？

Answer 2

是的，您可以修改 search 以返回 bool（但这取决于您希望如何使用它）。如果搜索返回false，则必须调用insert。

您似乎没有明确区分要向 AVLtree-map 用户公开的 API。

增加第二个参数（在本例中为数据）--- 如何？

这取决于您的用例，但让我提出一些建议。您在您的Node 中将此计数保持为卫星data。通常，映射被实现为一棵树，其中节点（持有键）指向相应的值。在您的情况下，您只需要跟踪计数。将它存储在节点中是一个好主意（正如您已经完成的那样）。我更喜欢通用的insert 函数，它只接受key。

insert 将遍历树，如果元素已经存在，则搜索（search 在insert 中调用表单）。如果存在，它只会增加与持有密钥的节点关联的计数器。否则，它将创建一个新的Node，并将data 设置为1。

您的AVLTree 将被实例化为AVLTree<string, int> tree。当我第一次调用tree.insert("green") 时，我希望关联的data 值设置为1。如果我下次调用tree.insert("green")，它应该设置为2。

请注意，您的 map 缺少一个关键的 API，该 API 服务于“与此键关联的值/数据是什么，k？”。 tree.get("green")，应该返回计数。

map 用户不会关心隔离输入和准备外部计数。 map 必须处理这个问题。在外面做and- 1, grass- 1, green- 2, i -1, like- 1, trees- 1 表单可能不是你想要的。

正如 Sliepen 在 cmets 中提到的，我正试图将其更接近 std::map 公开的接口。

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如前所述，由您决定find/search 是否返回bool/Node*。但是如果你决定返回一个Node*，一个可能的实现是，

Node* foundNode = find(word)
if(!foundNode) 
    insert(word) //this should construct a `new` node with count/data to be 1
else foundNode->data++;