为什么我的 C++ 代码无法删除 BST 中的所有节点？答案

【问题标题】：Why does my C++ code fail to delete all nodes in my BST?为什么我的 C++ 代码无法删除 BST 中的所有节点？
【发布时间】：2010-02-11 02:57:14
【问题描述】：

这应该是遍历一个 BST 并删除每个节点，包括根节点。但是，最后，我收到消息“根仍有左节点”。为什么没有删除所有节点？

void deleteTree()
{   
    deleteNode(root);
    if(root->right)
        cout << "root still has a right node" << endl;
    if(root->left)
        cout << "root still has a left node" << endl;
    root = 0;

}   

void deleteNode(node *p) 
{   
    if(p->left) 
    {   
        deleteNode(p->left);
        p->left = 0;
    }   
    if(p->right) 
    {   
        deleteNode(p->right);
        p->right = 0;
    }   

    cout << "Deleting node containing " << p->data << endl;
    delete p;
}

【问题讨论】：

标签： c++ pointers binary-tree binary-search-tree

【解决方案1】：

您正在删除最后的p (root)，然后尝试访问deleteTree() 中的内容，其中root 不再指向分配的内存。结果将是未定义的。

【讨论】：

为什么它检查右边节点时没有发现任何东西，但是当它检查左边节点时却发现了一些东西？
因为root 只是指向垃圾内存。其他结果可能包括 left only、both、none 或 crash。

【解决方案2】：

您正在删除root。然后你的代码试图访问它所在的内存。

你很喜欢那里的未定义行为领域。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 deleteNode 中删除 root 后，不应取消引用它。使用调试器检查为什么 root->left 不为空。

【讨论】：

+1 表示调试器建议，虽然我想他会发现函数返回时它实际上是 null。
‘root’肯定是被删除了，但是‘root->left’处肯定还有别的东西；也许用调试器嗅探那个地址会发现一些东西......

【解决方案4】：

您在删除 root 后查看 root->left，使其可用于新分配的块。

【讨论】：

【解决方案5】：

我会简单地改变树本身，这样处理起来会更容易：

struct Node
{
  Node(data_type data): mLeft(), mRight(), mData(data) {}
  Node(const Node& rhs): mLeft(), mRight(), mData(rhs.mData)
  {
    if (rhs.mLeft.get()) mLeft.reset(new Node(*rhs.mLeft));
    if (rhs.right.get()) mRight.reset(new Node(*rhs.mRight));
  }
  Node& operator=(Node rhs)
  {
    this->swap(rhs);
    return *this;
  }
  ~Node() { }

  void swap(Node& rhs)
  {
    using std::swap;
    swap(mLeft, rhs.mLeft);
    swap(mRight, rhs.mRight);
    swap(mData, rhs.mData);
  }

  Node* left() const { return mLeft.get(); }
  void left(std::auto_ptr<Node> node) { mLeft= node; }

  Node* right() const { return mRight.get(); }
  void right(std::auto_ptr<Node> node) { mRight = node; }

  data_type& data() { return mData; }
  const data_type& data() const { return mData; }

private:
  std::auto_ptr<Node> mLeft;
  std::auto_ptr<Node> mRight;
  data_type mData;
};

通过面向对象，每个节点现在负责它处理的内存。此外，在界面中使用std::auto_ptr 可以清楚地表明它拥有所有权。

请注意，它专为深度复制、任何其他需要boost::shared_ptr 或等效方法的方法而定制。是的，std::auto_ptr 让您自己处理复制，没有魔法。

这种设计比使用普通的C-struct 更简洁，每个人都可以操纵资源。您仍然可以通过访问器完全访问底层数据...但他们注意不要调用未定义的行为...

当然，你仍然可以让它崩溃：

Node& node = ...
delete node.left(); // haha

但如果 C++ 可以防止意外问题，它就会为恶意代码敞开大门。

【讨论】：