c++ - 在 BST 中使用模板重载运算符

Question

我目前有一个二叉搜索树设置，利用模板可以轻松更改二叉搜索树中的数据类型。目前，我无法重载包含要存储在树中的数据的 studentRecord 类。我需要重载此类中的比较运算符，以便我的 BST 可以根据两个对象的内容之一(在本例中为学生 ID)正确比较两个对象。然而，尽管 studentRecord 中的运算符重载，正确的比较仍然没有发生。

详情如下:

此时，已经创建了 bst 对象 studentTree，类型为

bst<studentRecord *> studentTree;

studentRecord 是以下类:

// studentRecord class
class studentRecord{
public:
    // standard constructors and destructors
    studentRecord(int studentID, string lastName, string firstName, string academicYear){ // constructor
        this->studentID=studentID;
        this->lastName=lastName;
        this->firstName=firstName;
        this->academicYear=academicYear;
    }

    friend bool operator > (studentRecord &record1, studentRecord &record2){
        if (record1.studentID > record2.studentID)
            cout << "Greater!" << endl;
        else
            cout << "Less then!" << endl;
        return (record1.studentID > record2.studentID);
    }

private:
    // student information
    string studentID;
    string lastName;
    string firstName;
    string academicYear;
};

每当新项目添加到我的 BST 时，它们都必须相互比较。因此，我想重载 studentRecord 类，以便在进行此比较过程时比较 studentID(否则将进行无效比较)。

但是，我的插入函数从不使用我重载的比较函数。相反，它似乎以其他方式比较两个对象，导致 BST 中的排序无效。下面是我插入函数的一部分——重要的是要注意 toInsert 和 nodePtr->data 都应该是 studentRecord 类型，因为正在发生模板化过程。

// insert (private recursive function)
template<typename bstType>
void bst<bstType>::insert(bstType & toInsert, bstNodePtr & nodePtr){
    // check to see if the nodePtr is null, if it is, we've found our insertion point (base case)
    if (nodePtr == NULL){
        nodePtr = new bst<bstType>::bstNode(toInsert);
    }

    // else, we are going to need to keep searching (recursive case)
    // we perform this operation recursively, to allow for rotations (if AVL tree support is enabled)
    // check for left
    else if (toInsert < (nodePtr->data)){ // go to the left (item is smaller)
        // perform recursive insert
        insert(toInsert,nodePtr->left);

        // AVL tree sorting
        if(getNodeHeight(nodePtr->left) - getNodeHeight(nodePtr->right) == 2 && AVLEnabled)
            if (toInsert < nodePtr->left->data)
                rotateWithLeftChild(nodePtr);
            else
                doubleRotateWithLeftChild(nodePtr);
    }

此外，这是 BST 类定义的一部分

// BST class w/ templates
template <typename bstType>
class bst{

private: // private data members

    // BST node structure (inline class)
    class bstNode{
    public: // public components in bstNode

        // data members
        bstType data;
        bstNode* left;
        bstNode* right;

        // balancing information
        int height;

        // constructor
        bstNode(bstType item){
            left = NULL;
            right = NULL;
            data = item;
            height = 0;
        }

        // destructor
        // no special destructor is required for bstNode     
    };

    // BST node pointer
    typedef bstNode* bstNodePtr;

public: // public functions.....

关于可能导致此问题的任何想法？我是否重载了错误的类或错误的函数？感谢任何帮助——我似乎迷路了，因为同时发生了这么多不同的事情。

Answer 1

你像这样实例化你的模板类:

bst<studentRecord *> studentTree;

所以bstType == studentRecord*

然后插入看起来像这样:

template<studentRecord*>
void bst<studentRecord*>::insert(studentRecord*& toInsert, bst<studentRecord*>::bstNodePtr & nodePtr);

所以您正在进行指针比较，这就是为什么您的运算符没有像 Asha 已经指出的那样被调用。

更多因此您仅重载大于运算符 (>)，但在插入中您使用小于运算符 (<)。如果您真的要在 insert 中比较两个 studentRecord 类型的对象，代码甚至不应该编译并且应该提示它无法找到合适的小于运算符。

更多，以便我可以指出您代码中的几个问题:

1. studentRecord.studentID 是字符串类型？但是，您尝试在构造函数中为其分配一个整数。这将简单地将整数转换为 char 并将字符分配给字符串 - 所以很可能不是您想要的。
2. 您缺少小于运算符。

下面是代码和一些演示在比较两个 studentRecord 类型的实例时调用运算符的代码。您还可以通过注释 studentRecord 类中的运算符定义(-> 编译错误)来查看缺少小于运算符的影响。

class studentRecord
{
public:

    studentRecord(int studentID) : studentID(studentID)
    { 
    }

    bool operator > (studentRecord &record)
    {
        return (studentID > record.studentID);
    }

    /* Uncomment to get rid of the compile error!
    bool operator < (studentRecord &record)
    {
        return studentID < record.studentID;
    }
    */

private:
    // student information
    int studentID;
};

int main()
{
    studentRecord r1(10);
    studentRecord r2(5);

    if ( r1 < r2 )
    {
        cout << "It works! " << "r1 less than r2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "It works! " << "r1 greater than r2" << endl;
    }

    if ( r1 > r2 )
    {
        cout << "It works! " << "r1 greater than r2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "It works! " << "r1 less than r2" << endl;
    }
}

作为结束评论，最好也提供其他比较运算符(>=、<=、== 和 !=。