搜索二叉树的最佳实践是什么？答案

【问题标题】：What are some best practices for searching a binary tree?搜索二叉树的最佳实践是什么？
【发布时间】：2020-12-15 20:01:30
【问题描述】：

我正在学习 C 中的二叉树，我编写了一个函数来搜索我的树，它是一棵字符串树。但是，它可以工作，如果字符串不在树中，它会出现故障，我正在努力弄清楚如何对其进行错误检查。我想知道是否有任何搜索树的最佳实践。

tnode *search(tnode *p, char *w)
{
    if (p->word == NULL || strcmp(w, p->word) == 0)
        return p;
    else if (strcmp(w, p->word) < 0)
        return search(p->left, w);
    else
        return search(p->right, w);
}

我已经改变了这个函数，但只要它返回NULL，它就会出错。我能想到的最好的解决方案是让它返回一个int 或bool 或char *，这样我就不必处理返回一个NULL 结构。

有没有办法让它与这个函数一起工作，还是让它不返回一个结构更好？

【问题讨论】：

什么是p->left 或p->right 是NULL？这可能意味着该值不在树中。或者检查p 本身是否为NULL。
当有简单的迭代解决方案时，最好不要使用递归函数。只要p不为空，如果p->word匹配，则返回p，否则根据比较将p设置为p->left或p->right，并重复。循环结束后，返回NULL。

标签： c search data-structures struct binary-tree

【解决方案1】：

并非每个节点都有左子节点和右子节点。有些人两者都没有，有些人有一个或另一个。因此，如果要搜索的值不在树中，代码最终将调用search(NULL, w)。这是未处理的。

可以进行其他改进：

有人可能想尝试搜索一棵空树 (p == NULL)，所以应该检查一下。我们将利用相同的检查来解决主要问题。
拥有一个具有NULL 值的节点（p->word）是没有意义的，因此检查它没有意义。
搜索NULL 也没有意义。我们也可以避免这种检查。
让我们避免两次调用strcmp。
让我们将字符串标记为常量。

tnode *search(tnode *p, const char *w) {
    if (p == NULL)
        return NULL;

    int cmp = strcmp(w, p->word);
    if      (cmp < 0) return search(p->left, w);
    else if (cmp > 0) return search(p->right, w);
    else              return p;
}

最后，这里没有理由使用递归。

tnode *search(tnode *p, const char *w) {
    while (p != NULL) {
        int cmp = strcmp(w, p->word);
        if      (cmp < 0) p = p->left;
        else if (cmp > 0) p = p->right;
        else              return p;
    }

    return NULL;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

我想说只有一个 p 等于 Null 缺失的守卫。

tnode*
search(tnode *p, char *w)
{
    if(p == NULL || w == NULL) return NULL;

    if (strcmp(w, p->word) == 0)
        return p;
    else if (strcmp(w, p->word) < 0)
        return search(p->left, w);
    else
        return search(p->right, w);
}

然后调用函数必须检查 search() 是否返回 Null（未找到）或指针（节点）。

出现分段错误的原因是，如果键不在树中，则调用 search() 时返回 Null。 search() 所做的第一件事是使用 p->word 检索单词，但 p 不是有效地址，导致异常。

【讨论】：