二叉搜索树查找输出

Question

我正在尝试为二叉搜索树实现查找功能。如果我查找树的根，它确实返回 true，但当我查找树中的其他条目时，它返回 false。当我调试它时，该函数似乎返回 1，但随后会继续运行，最后返回 0。我的理解是该函数应在返回任何值后立即终止，因此我不确定为什么会发生这种情况。

int lookup(int n,struct node* x)
{
    if (x->data==n)
    {
        return 1;
    }
    else if (x->left==NULL && x->right==NULL)
    {
        return 0;
    }
    else if (n>x->data && x->right!=NULL)
    {
        lookup(n,x->right);
    }
    else
    {
        lookup(n,x->left);
    }
    return 0;
}

Answer 1

你做了一个递归调用，但你不返回它的结果！

您的代码最简单的递归版本是：

int lookup(int n, struct node* x)
{
    if (x == NULL)
        return 0;

    if (n == x->data)
        return 1;

    if (n < x->data)
        return lookup(n, x->left);
    else
        return lookup(n, x->right);
}

只要它没有离开分支，它就会测试当前节点 - 当找到值时，返回 1，否则查找潜入左或右分支。当路径结束时 (x == NULL) 未找到值，返回 0。

结果在递归返回时向上传播。

最简单的迭代版本：

int lookup(int n, struct node* x)
{
    while (x != NULL)
    {
        if (n == x->data)
            return 1;

        if (n < x->data)
            x = x->left;
        else
            x = x->right;
    }

    return 0;
}

它的工作方式与递归类似，只是它不深入递归，只是将x 指针向下移动。如果在分支结束之前找到该值，则返回 1。否则扫描经过一片树叶时结果为 0。

Answer 2

该函数的行为不正确，因为它在这些 if 语句中不返回任何内容

    else if (n>x->data && x->right!=NULL)
    {
        lookup(n,x->right);
    }
    else
    {
        lookup(n,x->left);
    }

即控制将传递到if-else语句之后的最后一个return语句

    return 0;

但是如果你会像这样更新函数

int lookup(int n,struct node* x)
{
    if (x->data==n)
    {
        return 1;
    }
    else if (x->left==NULL && x->right==NULL)
    {
        return 0;
    }
    else if (n>x->data && x->right!=NULL)
    {
        return lookup(n,x->right);
    }
    else
    {
        return lookup(n,x->left);
    }
    return 0;
}

尽管如此，该函数可以调用未定义的行为，因为它不检查指针 x 是否等于 NULL。

例如，假设x->data 不等于n 并且n 小于x->data。还假设x->left 等于NULL 而x->right 不等于NULL。

在这种情况下，第一个 if 语句的子语句

    if (x->data==n)
    {
        return 1;
    }

不会被执行。

第二个if语句的子语句也不会被执行，因为x->right不等于NULL。

    else if (x->left==NULL && x->right==NULL)
    {
        return 0;
    }

第三个 if 语句也会存在同样的问题。

所以控件将在最后一个 else 语句中传递

    else
    {
        lookup(n,x->left);
    }

使用空指针x->left 调用函数的位置。因此，在函数的第二次调用中，您将尝试使用空指针来访问内存

    if (x->data==n)
    {
        return 1;
    }

函数可以写成如下方式。请注意，由于函数不会更改树本身，因此它的第二个参数应使用限定符 const 声明。

int lookup( int n, const struct node *x )
{
    if ( x == NULL )
    {
        return 0;
    }
    else if ( n < x->data )
    {
        return( n, x->left );
    }
    else if ( x->data < n )
    {
        return ( n, x->right );
    }
    else
    {
        return 1;
    }
}

同样，通常这样的函数使用第一个参数来声明，该参数指定指向节点（指向树）的指针，第二个参数指定搜索的内容。就像

int lookup( const struct node *x, int n );

甚至喜欢

_Bool lookup( const struct node *x, int n );

Answer 3

您的递归lookup 调用（即lookup(n,x->right); 和lookup(n,x->left);）返回的值被忽略，即使它是正确的。
这是因为在函数结束时（即从其中一个调用返回后）你无条件地return 0;。

将lookup(n,x->XXX); 替换为return lookup(n,x->XXX); 是您想要做的。