c++ - 为什么我的节点在使用 free() 或 delete 时没有被删除

Question

我正在尝试用 C++ 实现一个二叉搜索树，我在其中实现了一个删除节点()使用双指针的方法，但使用 free() 和 delete 等预定义方法不会删除我的节点。请帮帮我好吗？

我一直在 youtube 上搜索视频或文章以及极客对极客的搜索，但它们都是使用单个指针实现的，因此在这种情况下我无法找到引用，尤其是在它附近。我试图解决上周无法成功实现的问题，有些节点正在被删除有些不是我无法找到这背后的原因，还请告诉我为什么我的代码没有按预期工作

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

typedef struct node {
    struct node *left = NULL;
    int key;
    struct node *right = NULL;
} node;

void addNode(node **r, int k)
{
    if (*r == NULL)
    {
        node *q = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
        q->key = k;
        *r = q;
        (*r)->left = NULL;
        (*r)->right = NULL;
        return;
    }
    node *q = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
    if (k > ((*r)->key))
    {
        addNode(&((*r)->right), k);
    }
    else if (k < ((*r)->key))
    {
        addNode(&((*r)->left), k);
    }
}

void searchNode(node **r, int k)
{
    if (*r == NULL)
    {
        cout << "\n NOT FOUND \n";
        return;
    }

    if ((*r)->key == k)
    {
        cout << "\n FOUND \n";
        return;
    }
    else if (k > ((*r)->key))
    {
        searchNode(&((*r)->right), k);
    }
    else if (k < ((*r)->key))
    {
        searchNode(&((*r)->left), k);
    }
}

void del(node **r, int k)
{
    if (*r == NULL)
        return;
    if ((*r)->key == k)
    {
        if ((*r)->left == NULL && (*r)->right == NULL)
        {
            (*r) = NULL;
            (*r) = NULL;
            free(r);
            return;
        }
        if ((*r)->left == NULL)
        {
            node* q = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
            q = (*r)->right;
            (*r)->key = q->key;
            (*r)->left = q->left;
            (*r)->right = q->right;
            free(q);
            return;
        }
        if ((*r)->right == NULL)
        {
            node* q = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
            q = (*r)->left;
            (*r)->key = q->key;
            (*r)->left = q->left;
            (*r)->right = q->right;
            free(q);
            return;
        }

        node* q = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
        q = (*r)->right;

        while (q->left != NULL)
            q = q->left;

        (*r)->key = q->key;

        if (((*r)->right) == q)
        {
            (*r)->right = NULL;
        }
        else
        {
            del(&q, q->key);
        }
    }
    else if (k > ((*r)->key))
    {
        del(&((*r)->right), k);
    }
    else if (k < ((*r)->key))
    {
        del(&((*r)->left), k);
    }
}

void print(node* r)
{
    if (r == NULL)
        return;

    print(r->left);
    cout << r->key << " ";
    print(r->right);
}

int main()
{
    node* root = NULL;
    addNode(&root, 11);
    addNode(&root, 5);
    addNode(&root, 4);
    addNode(&root, 8);
    addNode(&root, 6);
    addNode(&root, 10);
    addNode(&root, 9);
    addNode(&root, 19);
    addNode(&root, 12);
    addNode(&root, 30);
    addNode(&root, 20);
    addNode(&root, 50);
    addNode(&root, 31);
    addNode(&root, 37);
    addNode(&root, 35);
    addNode(&root, 38);
    print(root);

    del(&root, 9);
    cout << "\n 9 should be missing" << endl;
    print(root);
    searchNode(&root, 9);

    del(&root, 30);
    cout << "\n 30 should be missing" << endl;
    print(root);
    searchNode(&root, 30);

    del(&root, 8);
    cout << "\n 8 should be missing" << endl;
    print(root);
    searchNode(&root, 8);

    del(&root, 10);
    cout << "\n 10 should be missing" << endl;
    print(root);
    searchNode(&root, 10);

    del(&root, 11);
    cout << "\n 11 should be missing" << endl;
    print(root);
    searchNode(&root, 11);

    return 0;
}

当我删除根节点时，输出应该是4 5 6 12 19 20 31 35 37 38 50

而它是 4 5 6 12 12 19 20 31 35 37 38 50

Answer 1

你的代码太复杂了。存在多个问题:

• addNode() 分配一个新节点，但在递归时不使用它。

• searchNode() 有一个冗余比较，可能应该采用一个简单的常量 node 指针。

• del 应在将 r 指向的节点设置为 NULL 之前释放该节点。

• del 不应该分配新节点，而只是修改当前节点。

这是一个经过简化和更正的版本:

#include <iostream>

using namespace std;

typedef struct node {
    struct node *left = NULL;
    int key;
    struct node *right = NULL;
} node;

void addNode(node **r, int k) {
    if (*r == NULL) {
        node *q = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
        q->key = k;
        q->left = NULL;
        q->right = NULL;
        *r = q;
        return;
    }
    if (k > (*r)->key) {
        addNode(&(*r)->right, k);
    } else
    if (k < (*r)->key) {
        addNode(&(*r)->left, k);
    }
}

void searchNode(const node *p, int k) {
    if (p == NULL) {
        cout << k << " NOT FOUND\n";
        return;
    }
    if (p->key == k) {
        cout << k << " FOUND\n";
        return;
    }
    if (k > p->key) {
        searchNode(p->right, k);
    } else {
        searchNode(p->left, k);
    }
}

void del(node **r, int k) {
    node *p = *r;
    if (p == NULL)
        return;
    if (k > p->key) {
        del(&p->right, k);
    } else
    if (k < p->key) {
        del(&p->left, k);
    } else {
        if (p->left == NULL) {
            (*r) = p->right;
            free(p);
            return;
        }
        if (p->right == NULL) {
            (*r) = p->left;
            free(p);
            return;
        }
        node *q = p->right;
        while (q->left)
            q = q->left;
        p->key = q->key;
        del(&p->right, p->key);
    }
}

void printrec(const node *r) {
    if (r != NULL) {
        printrec(r->left);
        cout << r->key << " ";
        printrec(r->right);
    }
}

void print(const node *r) {
    printrec(r);
    cout << endl;
}

int main() {
    node *root = NULL;
    addNode(&root, 11);
    addNode(&root, 5);
    addNode(&root, 4);
    addNode(&root, 8);
    addNode(&root, 6);
    addNode(&root, 10);
    addNode(&root, 9);
    addNode(&root, 19);
    addNode(&root, 12);
    addNode(&root, 30);
    addNode(&root, 20);
    addNode(&root, 50);
    addNode(&root, 31);
    addNode(&root, 37);
    addNode(&root, 35);
    addNode(&root, 38);
    print(root);

    cout << "deleting 9" << endl;
    del(&root, 9);
    print(root);
    searchNode(root, 9);

    cout << "deleting 30" << endl;
    del(&root, 30);
    print(root);
    searchNode(root, 30);

    cout << "deleting 8" << endl;
    del(&root, 8);
    print(root);
    searchNode(root, 8);

    cout << "deleting 10" << endl;
    del(&root, 10);
    print(root);
    searchNode(root, 10);

    cout << "deleting 11" << endl;
    del(&root, 11);
    print(root);
    searchNode(root, 11);

    return 0;
}

输出:

4 5 6 8 9 10 11 12 19 20 30 31 35 37 38 50deleting 94 5 6 8 10 11 12 19 20 30 31 35 37 38 509 NOT FOUNDdeleting 304 5 6 8 10 11 12 19 20 31 35 37 38 5030 NOT FOUNDdeleting 84 5 6 10 11 12 19 20 31 35 37 38 508 NOT FOUNDdeleting 104 5 6 11 12 19 20 31 35 37 38 5010 NOT FOUNDdeleting 114 5 6 12 19 20 31 35 37 38 5011 NOT FOUND