为什么这个指针算法不起作用？

Question

在我的程序中，我有一个定义如下的二叉树：

struct node {
    char value; 
    struct node *left, *right;
};

在我的程序中，我正在尝试编写一个函数，该函数以索引顺序（从上到下，从右到左遍历）返回每个节点值的字符串。

为此，我编写了以下函数：

char *to_string_util(struct node *root, char *str) {

    if (!root) return str;

    *str++ = root->value;

    // If not NULL
    if (root->left) to_string_util(root->left, str);
    if (root->right) to_string_util(root->right, str);

    return str;
}

这似乎应该有效，但可惜它没有。我已经通过使用数组索引来使其工作，这工作但不受欢迎，因为它需要引入另一个变量。

这是有效的版本：

char *to_string_util(struct node *root, char *str, int *cur_pos) {

    if (!root) return str;

    str[(*cur_pos)++] = root->value;

    if (root->left) to_string_util(root->left, str, cur_pos);

    if (root->right) to_string_util(root->right, str, cur_pos);

    return str;
}

给定树：

             +
           /   \
          *     *
         / \   / \
         a  a  b  b 

结果应该是：+*aa*bb

需要注意的一点是，我在另一个函数中调用了这个函数，它在它的末尾附加了一个空字符，这不应该影响输出，但我认为可能值得一提。

为什么使用数组索引的第二个版本可以工作，而第一个却不行？

Answer 1

它不起作用，因为您忽略了从递归子调用返回的 str 的新值。您的函数旨在更新str 的值并通过执行return str; 返回新值。而且您只是丢弃了返回的值。出于这个原因，在每个递归级别，对右子树的调用都会覆盖由对左子树的递归调用写入的数据。

这可能更接近您的想法

// If not NULL
if (root->left) str = to_string_util(root->left, str);
if (root->right) str = to_string_util(root->right, str);

当然，您应该记住最后以零结尾。

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如果你的函数以

开头

if (!root) return str;

那么递归子调用实际上不需要空检查，可以简化为

str = to_string_util(root->left, str);
str = to_string_util(root->right, str);

（除非您将其视为优化）。

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您的基于索引的版本不再依赖于str 的更新（并且根本不更新它）。这取决于位置值*cur_pos 的更新。由于位置值在不同级别的递归之间传递通过引用，所有级别的递归都会看到这些更新。

您也可以在第一个版本中使用相同的技术，即通过引用传递您的指针值。但为此，您必须将str 传递为char **str（指向指针）并使用*str 和当前字符指针。