访问二叉搜索树节点时的段错误

Question

我在 C 中使用以下结构实现一个简单的二叉搜索树：

typedef struct bstNode{
    double val;
    struct bstNode* left;
    struct bstNode* right; 
} Node;

typedef struct bsTree{
    Node* root;
    size_t size;
} BST;

其中BST* createTree(double val) 返回具有以下例程的二叉搜索树结构：

BST* createTree(double val){
    Node* root = (Node*) malloc(sizeof(Node));
    root->val = val;
    root->right = NULL;
    root->left = NULL;
    BST* t = malloc(sizeof(BST));
    if(t == NULL){
        free(root);
        free(t);
        return NULL;
    }
    t->root = root;
    t->size = 1;
    return t;
}

此外，我还实现了int insert(BST* tree, double in)，它将给定值作为节点插入到二叉搜索树中：

int insert(BST* tree, double in){
    if(tree->root == NULL)  return -1;
    Node* curr = tree->root;

    while(curr!=NULL){
        if(curr->val<=in){
            curr = curr->right;
        }else{
            curr = curr->left;
        }
    }

    curr = (Node*) malloc(sizeof(Node));
    if(curr == NULL){
        printf("Could not create new node");
    }
    curr->val = in;
    curr->right = NULL;
    curr->left = NULL;
    tree->size = tree->size + 1;
    return 0;
}

现在，如果我使用以下代码测试实现：

int main(){
    BST* tree = createTree(1.0);
    if(tree==NULL){
        printf("Tree could not be created");
        return -1;
    }

    insert(tree, 2.0);
    printf("%lf\n", tree->root->right->val);
    destroyTree(tree);

    return 0;
}

即使我在insert() 函数中成功创建了curr，我也会遇到分段错误。我尝试了各种方法，例如已经提前分配了 root 的左右节点（在createTree() 方法中），但这也不起作用。我在这里做错了什么？

Answer 1

insert 内新创建的 Node 未附加到您的树。

curr是局部变量，当你用curr = (Node*)malloc(sizeof(Node))修改它时，它只是改变了这个指针的值，但是树中没有一个节点会指向这个值。

解决此问题的简单方法是创建指向节点“父”的临时指针，并添加一个布尔变量，该变量指示应将父新子指针的哪个节点（左或右）分配。

int insert(BST* tree, double in){
    if(tree->root == NULL)  return -1;
    Node* curr = tree->root;

    Node* parent = NULL;      // added
    bool addToRight = false;  // added
    while(curr!=NULL){
        parent = curr;
        if(curr->val<=in){
            curr = curr->right;
            addToRight = true; // added
        }else{
            curr = curr->left;
            addToRight = false; // added 
        }
    }

    curr = (Node*) malloc(sizeof(Node));
    if(curr == NULL){
        printf("Could not create new node");
    }
    curr->val = in;
    curr->right = NULL;
    curr->left = NULL;

    if (addToRight)             // added
        parent->right = curr;
    else 
        parent->left = curr;

    tree->size = tree->size + 1;
    return 0;
}

另一种解决方案是使用Node**。通过这种方式，您可以存储叶子（左或右）的地址并将其设置为从malloc 返回的指针的值。

Node** t = NULL; // added
while(curr!=NULL){
    if(curr->val<=in){
        curr = curr->right;
        t = &(curr->right); // added
    }else{
        curr = curr->left;
        t = &(curr->left); // added
    }
}

curr = (Node*) malloc(sizeof(Node));
if(curr == NULL){
    printf("Could not create new node");
}
*t = curr; // added
curr->val = in;
curr->right = NULL;
curr->left = NULL;