c++ - 从跳过列表中删除节点

Question

我在从跳过列表中删除节点时遇到了一些问题。我有以下结构:

struct Node
{
    int info;
    Node **link_;

    Node(int v, int levels)
    {
        info = v;
        link_ = new Node*[levels];

        for ( int i = 0; i < levels; ++i )
            link_[i] = NULL;
    }
};

struct List
{
    int H; // list height

    Node *Header;

    List()
    {
        Header = new Node(0, maxH);
        H = 1;
    }
};

我认为问题出在搜索具有给定值的节点然后将其删除的函数中。函数实现如下:

void Remove(int v, List *L)
{
    Node *current = L->Header;

    for ( int i = L->H - 1; i >= 0; --i )
    {
        for ( ; current->link_[i] != NULL; current = current->link_[i] )
            if ( current->link_[i]->info > v )
                break;
            else if ( current->link_[i]->info == v )
            {
                // Node *del = current->link_[i];
                current->link_[i] = current->link_[i]->link_[i];

                // delete del;
                break;
            }
    }
}

该函数按原样运行良好，但是如果我取消注释这两个注释行，列表似乎会中断。我所说的中断是指以下测试代码永远不会完成:

int main()
{
    srand((unsigned)time(0));

    List *SKL = new List();


    for ( int i = 0; i < 1000000; ++i )
        Insert(rand() * rand(), SKL);

    for ( int i = 0; i < 1000000; ++i )
        Search(rand() * rand(), SKL);

    for ( int i = 0; i < 1000000; ++i )
        Remove(rand() * rand(), SKL);

    for ( int i = 0; i < 1000000; ++i )
        Insert(rand() * rand(), SKL);


    return 0;
}

问题出在最后一个 for 循环中，它在列表中插入了更多的值。如果这两行被注释掉，程序将在大约 10 秒内完成。如果我取消注释它们，它似乎进入了一个无限循环，因为它甚至没有在几分钟内完成。我不确定这是否是从跳过列表中删除节点的正确方法，所以我也发布了我的插入函数:

void Insert(int v, List *L)
{
    // this section just determines the levels the new node will be part of
    int newH = 0;

    int tmp;
    unsigned int rnd = rand() * rand(); 
    do
    {
        tmp = lookup[rnd & 255];
        rnd >>= 8;
        newH += tmp;
    } while ( tmp == 8 );

    if ( newH >= L->H )
        ++L->H;

    // this does the actual insertion
    Node *newNode = new Node(v, L->H);
    Node *current = L->Header;
    for ( int i = L->H - 1; i >= 0; --i )
    {
        for ( ; current->link_[i] != NULL; current = current->link_[i] )
            if ( current->link_[i]->info >= v )
                break;

        if ( i <= newH )
        {
            newNode->link_[i] = current->link_[i];
            current->link_[i] = newNode;
        }
    }
}

所以，我的问题是:

1. 为什么程序会中断，如何在实际删除我想从内存中删除的节点的同时让它继续运行？
2. 这是实现跳过列表的正确方法，还是我使用了错误的方法？

Answer 1

如您所料，Remove 方法存在问题:

void Remove(int v, List *L)
{
    Node *current = L->Header;

    for ( int i = L->H - 1; i >= 0; --i )
    {
        for ( ; current->link_[i] != NULL; current = current->link_[i] )
        {
            if ( current->link_[i]->info > v )
            {
                break;
            }
            else if ( current->link_[i]->info == v )
            {
                // Node *del = current->link_[i];
                current->link_[i] = current->link_[i]->link_[i];

                // if (0 == i) delete del;
                break;
            }
        }
    }
}

为了举例，假设我们要删除的节点出现在 2 个级别:0 和 1。

在 L->H 到 2 层的 for 循环不做任何事情。

在第 1 层，它将找到请求的节点并将其删除。

在第 0 级，它将尝试跟随指向已删除节点的指针，从而导致未定义的行为。

解决方法:

只在0级删除节点。只要你在上层，节点仍然被引用，你需要保持它的存活。