2-3-4 树节点成员答案

【问题标题】：2-3-4 trees node members2-3-4 树节点成员
【发布时间】：2014-09-03 01:26:50
【问题描述】：

我真的很感激 2-3-4 树的澄清...假设您有这样定义的树：


class N234{  //node class
    public:
        int firstData, secondData, thirdData;
        N234 *firstChild,*secondChild,*thirdChild,*fourthChild,*parent;
};

class T234{  //tree with root node
    public:
        T234(){
            this->root->parent=NULL;
            this->root->firstChild=NULL;
            this->root->secondChild=NULL;
            this->root->thirdChild=NULL;
            this->root->fourthChild=NULL;
        }
    private:
        N234* root;
};

我的问题实际上是当它的变量（firstData，secondData，thirdData）已经有一些值时，我怎么知道节点是否已满（其中包含所有三个值）？

例如：
根：|4|根的左孩子：|1,2|
根|7,9|的右孩子

这里的根有一个值 (4)。我的问题是我们怎么知道它实际上有一个值，因为他所有的其他变量（secondData，thirdData）都有一些值（即使它是垃圾）..提前谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++ data-structures 2-3-4-tree

【解决方案1】：

如果我们只关心内部节点，最简单的方法是查看子指针：

如果thirdChild为null，则该节点是2-node，所以它只有一个有意义的值（firstData），其余的（secondData，thirdData）包含垃圾。

如果thirdChild不为null，但fourthChild为null，则为3节点；前两个数据变量包含有意义的值。

如果所有子指针都不为空，那么它是一个 4 节点。

这种方法的唯一问题是它要求一个指针为空，如果它实际上是无效（例如，2 节点的thirdChild），而不仅仅是未使用。但并非所有有效的子指针都会被使用（例如，作为叶子的 2 节点的 firstChild）。

所以一个解决方案是创建一个所有无效指针都指向的节点，并且不以任何其他方式使用它。在某种意义上，它充当第二个NULL，与普通的不同一个。

请注意，哪种指针（无效，或有效但未使用）指向 NULL 以及指向假节点并不重要。（另请注意，您可以为“第二个 NULL”使用任何非 NULL 值，它不必是实际节点的地址，但您必须确定它永远不会变成实际节点的地址，无论如何使用这种方法会让我感到紧张。）

【讨论】：

所以如果我理解正确，叶子将指向假的，而其余无效（2 节点的第三个子节点）将指向 NULL？还是都会指向假的？
@CodeWiz94：如果他们都指向假货，那将破坏拥有假货的目的；无效指针和有效但未使用的指针之间必须存在可测试的差异，以便可以区分叶子 2 节点和叶子 3 节点之间的区别。
好的，我明白了。但我的问题仍然存在。哪些节点被视为无效，哪些有效但未使用？
@CodeWiz94: （“Still stands”？这是你第一次问这个问题。）2 节点的 thirdChild 和 fourthChild，以及 2 节点的 fourthChild 3节点，无效。叶节点的有效...Child 指针未被使用。您是否认为根的parent 无效或有效但未使用是任意的。所以考虑到这两组指针，invalid 和 valid-but-unused，一组的所有指针都应该为空，而另一组的所有指针都应该指向假节点；正如我在回答的最后一段中所说，选择是任意的。
是的，这是对我第一条评论问题的参考。我的坏.. :) 无论如何，您的最后评论为我澄清了一切.. 非常感谢您的宝贵时间！

【解决方案2】：

您需要在您的节点类中添加一个“键总数”成员变量

class N234{  //node class
 public:

   N234(int x) : totalItems(1) { keys[0] = x; children[0] = 0; } 

   N234(int x, int y) : totalItems(2) {keys[0] = x; keys[1] = y; children[0] = 0;}

   N234(int x, int y, int z) : totalItems(3) { keys[0] = x; keys[1] = y; 
                      keys[2] = z; children[0] = 0; }

   bool isLeaf() { return child[0] == 0 ? true : false }
   bool isFourNode() { return totalItems == 4 : true : false}
  private:
   totalItems;
   int keys[3];
   N234 *children[4];
};

然后检查是否是4节点。

【讨论】：