Question

我们正在课堂上学习B树，并被要求在代码中实现它们。老师已经选择了编程语言给我们，我想尝试用C＃做。我的问题是以下结构在C＃中是非法的，

unsafe struct BtreeNode
        {
            int key_num;        // The number of keys in a node
            int[] key;          // Array of keys
            bool leaf;          // Is it a leaf node or not?
            BtreeNode*[] c;     // Pointers to next nodes
        }

具体来说，不允许创建一个指向结构本身的指针。我可以使用一些解决方法或替代方法吗？我很确定在托管代码中必须有一种方法可以做到这一点，但我无法弄明白。

编辑：埃里克的回答指出了我正确的方向。这是我最终使用的，

class BtreeNode
{
        public List<BtreeNode> children;       // The child nodes
        public static int MinDeg;               // The Minimum Degree of the tree
        public bool IsLeaf { get; set; }        // Is the current node a leaf or not?
        public List<int> key;                   // The list of keys 
...
}

Answer 1

巧合的是，我实际上只是在C＃中实现了一个btree，用于个人项目。好玩。我构建了一个按字典顺序排列的可变大小（最多64个字节）键的btree，这带来了许多挑战，特别是在确定存储页面太满或太空时。

我的建议是，刚刚完成这项工作，就是构建一个抽象层，以最抽象的形式捕获btree算法，作为抽象基类。一旦我获得了以该形式捕获的所有btree规则，我就以几种不同的方式对基类进行了专门化：作为常规的固定键大小的2-3 btree，作为我喜欢的可变大小键btree之一，依此类推

首先，在任何情况下你都不应该用指针做这个。不安全的代码很少是必要的，而且从不容易。只有最先进的C＃程序员应该关闭安全系统;当你这样做时，你要对程序的类型和内存安全负责。如果你不愿意这样做，请打开安全系统。

其次，没有理由将其作为结构。结构在C＃中按值复制; btree节点不是值。

第三，您不需要保留节点中的键数;键数组知道其中有多少键。

第四，我会使用List<T>而不是数组;他们更灵活。

第五，您需要确定密钥是否存在于节点或父中。无论哪种方式都可以工作;我的偏好是生成在节点中的密钥，因为我看到密钥与节点相关联。

第六，知道btree节点是否是根是有帮助的;你可能会考虑两个bool，一个“这是一片叶子吗？”还有一个“这是根源吗？”当然，其中包含单个项目的btree具有单个节点，即叶子和根。

第七，你可能会把这件事变成可变的;通常一个人不会在C＃类上创建公共可变字段。您可以考虑将它们作为属性。此外，子项列表可以增长和缩小，但其身份不会更改，因此请将其作为参考只读：

所以我可能会将我的基本节点构造为：

class Node
{
    public int Key { get; set; }
    public bool IsRoot { get; set; }
    public bool IsLeaf { get; set; }
    private List<Node> children = new List<Node>();
    public List<Node> Children { get { return this.children; } }
}

有意义吗？

Answer 2

使用类而不是stuct。扔出指针。

class BtreeNode
{
    int key_num;        // The number of keys in a node
    int[] key;          // Array of keys
    bool leaf;          // Is it a leaf node or not?
    BtreeNode[] c;      // Pointers to next nodes
}

当你声明一个类类型的变量时，它隐式地是一个引用（非常类似于c中的指针），因为每个类都是一个引用类型。

Answer 3

所有你需要意识到C中的指针与C＃中的引用“有些相似”。（有各种不同，但为了这个问题的目的你可以专注于相似之处。）两者都允许一个间接层：价值不是数据本身，它是一种达到的方式数据。

上述内容相当于：

class BtreeNode
{
    private int keyNumber;
    private int[] keys;
    private bool leaf;
    private BtreeNode[] subNodes;

    // Members (constructors etc)
}

（我不太记得B树，但是如果这里的“keys”数组对应于每个子节点的“keyNumber”值，你根本不需要keys变量。）< / p>

如何表示B树节点？

3 个答案: