二叉搜索树切换子树答案

【问题标题】：Binary Search Trees Switching subtrees二叉搜索树切换子树
【发布时间】：2015-05-03 10:08:10
【问题描述】：

所以我正在尝试编写一个函数，当给定两个指向 BST 中节点的指针时，将“切换”子树位置。

typedef struct NODE { 
  struct NODE* parent;
  struct NODE* left;
  struct NODE* right;
}node_t;

这是我用于 BST 的节点结构。

我的功能是：

void switch_subtree(node_t* a, node_t* b)
{
  if (a==NULL || b==NULL)
    {
      return;
    }

  if (a->parent->left == a)
  {
    a->parent->left = b;
  }
  else
  {
    a->parent->right = b;
  }

  if (b->parent->left == b)
  {
    b->parent->left = a;
  }
  else
  {
    b->parent->right = a;
  }

  nodes * temp = a;
  a->parent = b->parent;
  b->parent = temp->parent;
}

但是，当我运行它时，它没有正确切换子树。

谁能指出我犯的任何错误并指出正确的方向？

谢谢！！！

【问题讨论】：

标签： c

【解决方案1】：

你的问题在这里：

nodes * temp = a;
  a->parent = b->parent;
  b->parent = temp->parent;

正确的应该是：

nodes * temp = a->parent;
  a->parent = b->parent;
  b->parent = temp;

否则a->parent 在第 2 行之后将永远丢失。

理由

错误的方法

temp = a 行将使 temp 和 a 指针指向同一个 NODE 结构：

                   +- > +--------+      +- > +--------+
                   |    |        |      |    |        |     
                   |    | ...    |      |    | ...    |     
                   |    +--------+      |    +--------+
                   |                    |
                   +--------------+     +----------------+
                                  |                      |
         +--------+- > +--------+ |     +- > +---------+ |
         |        |    | parent |-+     |    | parent  |-+
         |        |    | ...    |       |    | ...     |
         |        |    +--------+       |    +---------+
         |        |                     |
+------+ |  +---+ |               +---+ |               
| temp |-+  | a |-+               | b |-+               
+------+    +---+                 +---+

在第 2 行更改 a->parent (a->parent = b->parent) 也会更改 temp->parent，因为它们只是相同 NODE 结构的相同组件 (parent) 的不同名称：

                       +--------+   +---+- > +--------+
                       |        |   |   |    |        |     
                       | ...    |   |   |    | ...    |     
                       +--------+   |   |    +--------+
                                    |   |
                                    |   +--------------+
                                    |                   |
         +--------+- > +--------+   |   +- > +---------+
         |        |    | parent |---+   |    | parent  |
         |        |    | ...    |       |    | ...     |
         |        |    +--------+       |    +---------+
         |        |                     |
+------+ |  +---+ |               +---+ |               
| temp |-+  | a |-+               | b |-+               
+------+    +---+                 +---+

分配b->parent = temp->parent 根本没有改变任何东西，因为b->parent 和temp->parent 已经指向同一个节点。 - 错误！

另类

看看建议的替代方案，temp = a->parent 将给您留下如下所示的情况：

         +---------+- > +--------+      +- > +--------+
         |         |    |        |      |    |        |     
         |         |    | ...    |      |    | ...    |     
         |         |    +--------+      |    +--------+
         |         |                    |
         |         +--------------+     +----------------+
         |                        |                      |
         |        +- > +--------+ |     +- > +---------+ |
         |        |    | parent |-+     |    | parent  |-+
         |        |    | ...    |       |    | ...     |
         |        |    +--------+       |    +---------+
         |        |                     |
+------+ |  +---+ |               +---+ |               
| temp |-+  | a |-+               | b |-+               
+------+    +---+                 +---+

a->parent = b->parent之后temp仍然指向a所指向的节点的原始父节点：

         +----------- > +--------+      +- > +--------+
         |              |        |      |    |        |     
         |              | ...    |      |    | ...    |     
         |              +--------+      |    +--------+
         |                              |
         |                        +-----+----------------+
         |                        |                      |
         |        +- > +--------+ |     +- > +---------+ |
         |        |    | parent |-+     |    | parent  |-+
         |        |    | ...    |       |    | ...     |
         |        |    +--------+       |    +---------+
         |        |                     |
+------+ |  +---+ |               +---+ |               
| temp |-+  | a |-+               | b |-+               
+------+    +---+                 +---+

最后分配b->parent = temp会给b指向的节点右父节点：

         +--------+-- > +--------+  +----- > +--------+
         |        |     |        |  |        |        |     
         |        |     | ...    |  |        | ...    |     
         |        |     +--------+  |        +--------+
         |        |                 |
         |        +-----------------|--------------------+
         |                          |                    |
         |        +- > +--------+   |   +- > +---------+ |
         |        |    | parent |---+   |    | parent  |-+
         |        |    | ...    |       |    | ...     |
         |        |    +--------+       |    +---------+
         |        |                     |
+------+ |  +---+ |               +---+ |               
| temp |-+  | a |-+               | b |-+               
+------+    +---+                 +---+

【讨论】：

这是因为 nodes * temp 只是一个指向一个特定位置的指针吗？从而做 nodes * temp = a->parent 允许 temp 直接指向 a->parent?
是的，也许我应该在答案中说得更清楚。我会努力解决这个问题。