Question

我想在程序中创建一个树结构。现在我有类似的东西：

class tree_node
{
    public:
        tree_node (tree_node* parent) : parent_(parent)
        {
            parent_.add_child(this);
        }

    private:
        std::vector<tree_node*> children_;
        tree_node* parent_;
}

我对这个设计的主要关注是tree_node类可以删除它的任何子节点和父节点。我想改变设计以禁止这种情况。所以：

我可以以某种方式更改设计以使用引用而不是指针吗？（引用的向量不起作用）。
如果我使用引用，我该如何处理根节点（没有父节点）的特殊情况？
我可以禁止tree_node班级删除孩子/父母吗？

欢迎任何其他实现我的目标的想法。

Answer 1

安全的解决方案是将子项存储为boost::shared_ptr并将父项存储为原始指针。然后，根节点将其父节点设置为null。

回答你的问题：

我可以以某种方式更改设计以使用引用而不是指针吗？（引用的向量不起作用）。

在这种情况下你必须使用指针。参考文献根本不起作用。

我可以禁止通过tree_node类删除子级/父级吗？

在设计树时，最常识的所有权模型是节点拥有子女的所有权，反之亦然。

你说你想禁止一个班级为自己做点什么。这有什么意义？如果你不希望你的班级删除自己的孩子，那就干脆就不行了。

Answer 2

编辑：回答标题中提到的问题而不是文本中提出的问题：最安全的方法是不重新实现树。使用标准库关联容器或可能提升BGL。

您可以在容器中使用引用包装器类（如果需要，还可以使用boost::optional来保存父引用的包装器，但我不确定这是否是您的基础问题的解决方案。 tree_node课程没有进行任何内存管理，因此没有特定的删除风险。

接下来，真的需要N-ary树吗？你可以使用std::map或其他一个关联容器，避免编写一堆错误吗？

显然，您的树的公共API不应该提供对节点类的直接访问（检查map及其对迭代器的使用），因此只要树正确管理内存，你对指针管理的担忧应该是最小的，因为你完全控制了节点的所有管理。

Answer 3

您的类不进行任何内存管理，因此不会删除任何其他节点。如果你想确保任何使用tree_node类的人都没有删除任何父类或childeren，你需要将它们放入纯虚基类（它们是私有的）并让tree_node继承它。然后，强制使用tree_node的用户使用您提供的方法。

另外，如果你不想过多担心指针使用智能指针（参见boost :: shared_ptr）

Answer 4

我可以看到为什么不允许孩子删除父节点，但我不明白你为什么不想删除孩子。这是树中最基本的操作之一。

实现树结构最安全的方法是什么？

4 个答案: