Question

我最近设法通过删除其根'Node'来破坏树时获得堆栈溢出，而Node析构函数与此类似：

Node::~Node(){
    for(int i=0;i<m_childCount;i++)
        delete m_child[i];
}

我想到的解决方案是使用自己的堆栈。所以以这种方式删除树：

std::stack< Node* > toDelete;

if(m_root)
    toDelete.push(m_root);

while(toDelete.size()){
    Node *node = toDelete.top();
    toDelete.pop();

    for(int i=0;i<node->GetChildCount();i++)
        toDelete.push(node->Child(i));

    delete node;
}

但是在那里std :: stack :: push（）可能会抛出异常。是否可以编写一个免除异常树的破坏？怎么样？

编辑：

如果有兴趣的话，这是一个由jpalecek指出的算法启发的异常免费非递归代码：

Node *current = m_root;

while(current){
  if(current->IsLeaf()){
    delete current;
    return;
  }

  Node *leftMostBranch = current;// used to attach right subtrees

  // delete all right childs
  for(size_t i=1; i<current->GetChildCount(); i++){
    while(!leftMostBranch->Child(0)->IsLeaf())
      leftMostBranch = leftMostBranch->Child(0);

    delete leftMostBranch->Child(0);
    leftMostBranch->Child(0) = current->Child(i);
  }

  // delete this node and advance to the left child
  Node *tmp = current;
  current = current->Child(0);
  delete tmp;
}

注意：Node::IsLeaf()相当于Node::GetChildCount()!=0。

Answer 1

我刚把这作为面试问题。

我必须承认这是我必须在飞行中解决的最艰难的事情之一我个人认为这不是一个好问题，因为你可能知道诀窍（如果你读过Knuth），在这种情况下解决它会变得微不足道，但你仍然可以欺骗面试官让他/她认为你已经解决了它飞。

这可以在假设节点在静态结构中存储子指针的情况下完成。如果节点在动态结构中存储子指针，那么它将无法工作，因为您需要动态地重新构建树（它可能有效，但无法保证）。

令人惊讶的是，解决方案是O（n）
（从技术上讲，每个节点都会被访问两次，而不会重新扫描树）此解决方案使用循环（因此堆栈没有内存使用），并且不会动态分配memeroy来保存需要删除的节点。所以它的效率令人惊讶。

class Node
{
    // Value we do not care about.
    int   childCount;
    Node* children[MAX_CHILDREN];
 };

freeTree(Node* root)
{
    if (root == NULL)
    {    return;
    }
    Node* bottomLeft  = findBottomLeft(root);

    while(root != NULL)
    {
        // We want to use a loop not recursion.
        // Thus we need to make the tree into a list.
        // So as we hit a node move all children to the bottom left.
        for(int loop = 1;loop < root->childCount; ++loop)
        {
            bottomLeft->children[0] = root->children[loop];
            bottomLeft->childCount  = std::max(1, bottomLeft->childCount);
            bottomLeft = findBottomLeft(bottomLeft);
        }

        // Now we have a root with a single child
        // Now we can delete the node and move to the next node.
        Node* bad = root;
        root      = root->children[0];
        delete bad;     // Note the delete should no longer destroy the children.
    }
}

Node* findBottomLeft(Node* node)
{
    while((node->childCount > 0) && node->children[0] != NULL))
    {    node = node->children[0];
    }
    return node;
}

只要它们始终是子节点[0]节点（即使它是NULL），上述方法就可以工作。只要您不必动态分配空间来容纳子项[0]。或者，只需添加一个指向节点对象的指针来保存删除列表，并使用它将树转换为列表。

Answer 2

这是所有垃圾收集者都在努力解决的问题。然而，你可以做的最好的事情（恕我直言）是为堆叠祈祷足够的记忆，你的祈祷将在99.99999％的时间被听到。如果不发生，只需abort()。

BTW如果您有兴趣，可以solution to traverse long (and deep) trees without allocating much memory。

Answer 3

为什么原始代码会抛出异常？我猜你正在做的事情就像在树中的多个地方使用相同的节点对象。堆栈溢出很少是由正常的预期情况引起的。堆栈溢出不是问题，它们是问题的症状。

以不同方式重写代码不会解决问题;你应该调查一下修复错误。

Answer 4

是否可以编写一个免除异常的树破坏？怎么样？

也许这个（未经测试的代码）：

void destroy(Node* parent)
{
  while (parent)
  {
    //search down to find a leaf node, which has no children
    Node* leaf = parent;

    while (leaf->children.count != 0)
      leaf = leaf->chilren[0];

    //remember the leaf's parent
    parent = leaf->parent;

    //delete the leaf
    if (parent)
    {
      parent->children.remove(leaf);
    }
    delete leaf; 

  } //while (parent)
}

C ++中的异常自由树销毁

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