Question

我正在尝试测试二进制搜索树是否有效：

use std::{cell::RefCell, rc::Rc};

pub struct TreeNode {
    val: i32,
    left: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
    right: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
}

pub fn is_valid_bst(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> bool {
    preorder_traverse(root.as_ref(), |_| true)
}

fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val) {
            return false;
        }
        preorder_traverse(node.borrow().left.as_ref(), |v| v < root_val)
            && preorder_traverse(node.borrow().right.as_ref(), |v| v > root_val)
    } else {
        true
    }
}

（Playground）：

此代码触发以下错误消息，这对我来说似乎毫无意义：

error: reached the recursion limit while instantiating `preorder_traverse::<[closure@src/lib.rs:19:56: 19:72 root_val:&i32]>`
  --> src/lib.rs:13:1
   |
13 | / fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
14 | |     if let Some(node) = root {
15 | |         let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
16 | |         if !predict(root_val) {
...  |
23 | |     }
24 | | }
   | |_^

我找到了a potentially related Rust issue，但它似乎已经过时了，我也无法很好地理解原始问题中引用的消息。

什么达到了递归限制？
如果要将谓词逻辑封装在闭包或其他内容中，该如何解决？

此代码中用于验证二进制搜索树的算法是不正确的，但我仍然认为原始代码应该可以编译。

Answer 1

@Lukas Kalbertodt提供了一个更简单的示例，我将以此为基础进行解释：

fn foo<F: Fn()>(x: bool, _: F) {
    if x {
        foo(false, || {}) // line 3
    }
}

fn main() {
    foo(true, || {}); // line 8
}

这里的重点是每个闭包都有唯一的类型，所以让我们实例化该程序：

第一个闭包，在main中，我们将类型命名为main#8。
foo在main，foo<[main#8]>中的第一个实例化。
第二个闭包，在foo中，我们将类型命名为{foo<[main#8]>}#3。
在foo，foo中foo<[{foo<[main#8]>}#3]>的第二个实例。
第三个闭包，在foo中，我们将其命名为{foo<[{foo<[main#8]>}#3]>}#3。
{{1}中foo，foo中foo<[{foo<[{foo<[main#8]>}#3]>}#3]>的第三个实例。
...

每个foo的新实例创建一个新的闭包类型，每个新的闭包类型都创建一个foo的新实例，这是没有基本情况的递归：堆栈溢出。

您可以通过递归调用preorder_traverse时不创建闭包来解决此问题：

虽然使用类型擦除，但有运行时开销，
或简单地通过使用单独的内部函数进行递归，因为它独立于F。

示例：

fn preorder_traverse_impl(
    root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>,
    parent_value: i32,
    predict: fn(i32, i32) -> bool
)
    -> bool
{
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val, parent_value) {
            return false;
        }
        preorder_traverse_impl(node.borrow().left.as_ref(), root_val, lessThan)
            && preorder_traverse_impl(node.borrow().right.as_ref(), root_val, greaterThan)
    } else {
        true
    }
}

fn preorder_traverse<F: Fn(i32) -> bool>(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, predict: F) -> bool {
    if let Some(node) = root {
        let root_val = root.as_ref().unwrap().borrow().val;
        if !predict(root_val) {
            return false;
        }
        preorder_traverse_impl(node.borrow().left.as_ref(), root_val, lessThan)
            && preorder_traverse_impl(node.borrow().right.as_ref(), root_val, greaterThan)
    } else {
        true
    }
}

每晚，您还可以创建一个谓词类型并为其实现Fn（LessThan<i32>和GreaterThan<i32>）。

错误：实例化`func :: <[closure]>`时达到了递归限制

1 个答案: