Question

有没有办法对Bst和Avl树使用相同的插入功能？问题是Bst和Avl有不同的Node类型，但我不想让Bst Node成为一般情况（内部有高度和Node * parent，这没有任何意义，因为不需要内部的父和高度BST）。

class Bst
{
public:
    struct Node
    {
        int value;
        Node* left;
        Node* right;
    };

    Node* insert(Node* node) {/* do stuff using Bst::Node */}

    // ...
};

class Avl : public Bst
{
public:
    struct Node : public Bst::Node
    {
        int height;
        Node* parent;
    };

    // now I want that Bst::insert use this Node
    // instead of the old one


    Node* insert(Node* node)
    {
        Node* inserted_node = Bst::insert(node);
        /* rotations stuff */
        return inserted_node;
    }
};

我正在努力做的是Bst::Node "virtual"。

那么，如何在不重写整个插入函数的情况下解决实现Avl Tree的问题，因为Node已经改变了？

Answer 1

也许你想要CRTP（在这种情况下，即使是一个粗略的例子，你也没有给出足够的关于你需求的信息，但是一个更简单，功能更少的模板方法可能对你更有意义。有一个基类（在每个您的树类型没有数据成员，只是为公共代码定义静态模板函数。由于函数是静态的，您需要传入相关数据（对于应该是&root的插入）但是不应该太麻烦。（粗糙和未经测试）：

struct tree_base
{
   template <class Node>
   static Node* insert( Node** where, Node* what)
   {
      Node* here;
      while ( (here = *where) != 0 )
      {
         if ( *what < *here ) where = &(here->left);
         else if ( *here < *what ) where = &(here->right);
         else
         {
      Trying to insert something already there, what should be done
         }
      }
      *where = what;
      return what;  // Is that the desired return?
   }
};

然后，每个真正的树类将继承自tree_base，并会调用tree_base::insert(&root, new_node)来执行insert

的公共部分

CRTP版本允许root成为基类的成员，即使它指向派生类的Node类型。将root作为基类的成员，insert函数不需要static，也不需要&root作为输入。由于CRTP基类已经被正确模板化以访问Node类型，因此基类插入方法不需要是模板。所有这些都需要学习更多东西（通过查看CRTP的一些真实示例），并且可能对您想要的代码共享过度杀伤。

Answer 2

实际上我也在研究这个东西，我认为你很清楚地描述了你想要什么。

首先，可能对给定的接口有点困惑，insert() 不应该返回节点的指针，不是吗。我们可以使用 findNode() 函数，该函数返回节点的指针，并且正好完成这项工作。

回到主要问题，也许您可以使用模板为 BST 中的每个函数设置节点类型。但是BST不仅仅是一个抽象的接口，它也实现了BST的操作，所以它不是CRTP..

现在的伪代码可能如下： // 预定义：

//parent ptr also alleviate the implementation of BST.

template<typename T>
class BST{
    ... omit..
    protected:
        template<typename node_type>
        class BST_Node{  
            public:
                T val;
                BST_Node *left, *right, *parent;  
                BST_Node():left{nullptr}, 
                           right{nullptr},
                           parent{nullptr}, val{}{};
        // empty {} default to value initialization.
        }
 ... omit ...
}


template<typename T>
class AVL_Node : public BST_Node{
    public:
        short height;
        AVL_Node(T val):BST_Node(val), height(0){};
}

template<typename T>
void insert(T val){
    AVL_Node<T> Node(val);
    BST<T>::insert_node<AVL_Node>(Node);
    AVL_Node<T>* ptr = BST<T>::find_node<AVL_Node>(val);
    ptr->height = BST<T>::get_height(ptr); 

    state = chk_balance(ptr);
    switch(state){
        case 0:  // tree very balance..
            break;
        case 1:
            LL_rotate(ptr);
            break;
        case 2:
            RR_rotate(ptr);
            break;
        ... omit
     }
}

@帮助这篇文章解决你的问题..

继承和AVL / BST树

2 个答案: