EssentialC++_chapter06 binary tree 的学习笔记记录及问题
2024-05-08 15:54:59
Essential C++ chapter06 binary tree 的学习笔记记录及问题
- Author：Dargon
- Note date：2021/02/28
- Source：
《Essential C++》 and 《C ++ primer plus》 - Note: 关于二叉树的构建 插入 移除 和打印 利用C++ template
- Version： 更改错误 关于输出 << 运算符的问题 2021/03/03
文章目录
- Essential C++ chapter06 binary tree 的学习笔记记录及问题
- 1 BTnode class template 的构建
- 2 Binary Tree Class template 的构造
- 3 关于class template 的测试
- 4 记录
1 BTnode class template 的构建
- 主要是对于tree 的节点信息的存储 包括value值 、左右子节点的指针 在将此 Class 进行初始化，其余的就是数据结构里正常的 树节点的insert remove and clear 等操作。
/************************************************************ @name Essential C++ 6th chapter* @brief BTnode class 的声明区域* @date 2021/02/26
*********************************************************/
template<typename elemType>
class BinaryTree; /* forward declaration */template < typename valType >
class BTnode {friend class BinaryTree<valType>; /* 声明友元函数 需要在前面进行声明 */public:BTnode() {}BTnode( const valType &val );void insert_value( const valType& val );void remove_value( const valType &val, BTnode *& prev );static void lchild_leaf( BTnode *leaf, BTnode *subtree );private:valType _val; /* node 所存储的具体信息 值 */int _cnt; /* 记录重复次数 */BTnode *_lchild; /* 左右子节点 */BTnode *_rchild;};template<typename valType>
inline BTnode<valType>::
BTnode( const valType &val ) : _val(val) {_cnt =1;_lchild =_rchild =0;
}template<typename valType>
void BTnode<valType>::
insert_value( const valType& val ) {if( val ==_val ) {_cnt++;return;}if( val <_val ) {if( ! _lchild ) {_lchild =new BTnode( val );}else {_lchild->insert_value( val );}}else {if( ! _rchild ) {_rchild =new BTnode( val );}else {_rchild->insert_value( val );}}
}template<typename valType>
void BTnode<valType>::
remove_value( const valType &val, BTnode * & prev ) { /* 这个 “* & ” 是有点东西的 */if( val <_val ) {if( ! _lchild ) {return; /* 不在此 binary tree 中 */}else {_lchild->remove_value( val, _lchild ); /* 进行递归的 remove */}}else if( val >_val ) {if( ! _rchild ) {return;}else {_rchild->remove_value( val, _rchild );}}else {/* 找到需要删除的value */if( _rchild ) { /* 利用 右子树 进行 取代移除点的位置 */prev =_rchild;if( _lchild ) { /* 原来节点的左子树 */if( ! prev->_lchild ) {prev->_lchild =_lchild;}else {BTnode<valType>::lchild_leaf( _lchild, prev->_lchild );}}}else { /* remove节点 没有右子树 直接上左子树 */prev =_lchild; }delete this; }}template<typename valType>
inline void BTnode<valType>::
lchild_leaf( BTnode *leaf, BTnode *subtree ) {while( subtree->_lchild ) {/* 找左子树的 叶节点（最小值） */subtree =subtree->_lchild;}/* 将此 leaf 接在 左边最后面 */subtree->_lchild =leaf;
}
2 Binary Tree Class template 的构造
- 对于整体树 的一个class template的构造 其中遇到的一个问题 在进行operator << 的重构时，出现不明问题
待解决 代码部分已进行注释其余的操作见代码。
/************************************************************ @name Essential C++ 6th chapter* @brief BinaryTree class 的声明区域* @date 2021/02/26
*********************************************************/template < typename elemType >
class BinaryTree {public:/* 这句没有按照书上的写友元函数 *///friend ostream& operator<<( ostream &, const BinaryTree<elemType>& );/* constructor */BinaryTree();BinaryTree( const BinaryTree& );/* destructor */~BinaryTree();/* operator = */BinaryTree& operator=( const BinaryTree& );void insert( const elemType& );void remove( const elemType& elem );void remove_root();bool empty() { return _root ==0; }void clear() { if( _root ) { clear( _root ); _root =0;} } /* 对应下面自己家的clear */void preorder(); void pre_recursion( BTnode<elemType> *node ); /* 所使用的输出 */void inorder();void in_recursion( BTnode<elemType> *node );void postorder();void post_recursion( BTnode<elemType> *node );void preorder( BTnode<elemType> *node, ostream &os =cout ); static ostream & display_val( elemType &nodevalue, ostream &os =cout ); BTnode<elemType> * get_root() { return _root; }ostream& print( ostream &os =cout );private:BTnode<elemType> *_root; /* 只声明一个 指向BTnode 型的指针 */void clear( BTnode<elemType> *node );/* copy operator */void copy( BTnode<elemType> *tar, BTnode<elemType> *src );};/* default constructor */
template<typename elemType>
inline BinaryTree<elemType>::BinaryTree() : _root(0) {}/* copy constructor */
template<typename elemType>
inline BinaryTree<elemType>::BinaryTree( const BinaryTree &rhs ) {copy( _root, rhs._root );
}template<typename elemType>
inline BinaryTree<elemType>::~BinaryTree() {clear();
}template<typename elemType>
inline BinaryTree<elemType> &BinaryTree<elemType>:: /* 相当于 返回类型 */
operator=( const BinaryTree &rhs ) {if( this != &rhs ) {clear();copy( _root, rhs._root );}return *this;
}/* insert */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
insert( const elemType &elem ) {if( ! _root ) {_root =new BTnode<elemType> (elem);}else {_root->insert_value( elem ); /* 还未初始化 */}
}/* remove */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
remove( const elemType &elem ) {if( _root ) {if( _root->_val ==elem ) {remove_root(); /* 对于根节点的操作 特殊处理 */}else {_root->remove_value( elem, _root ); /* 正常情况的处理 */}}
}template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
remove_root() {if( ! _root ) return;BTnode<elemType> *tmp =_root;/* 从右子树 下手 */if( _root->_rchild ) {_root =_root->_rchild; /* 右子树 取代根 的位置 *//* 下面只需要将根 的 左子树部分 搬移到 右子节点 左子树的底部 即可 */if( tmp->_lchild ) {BTnode<elemType> *lc =tmp->_lchild; /* 原来根的 左子树 */BTnode<elemType> *newlc =_root->_lchild;/* 现在根的 左子树 */if( ! newlc ) { /* 没有 直接接上 */_root->_lchild =lc; }else {/* 有的话 找到左子树的 底部 接到下面就可以 */BTnode<elemType>::lchild_leaf( lc, newlc );}}}/* 直接 左子树 接上 */else {_root =_root->_lchild;}delete tmp; /* delete root node */
}/* clear */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
clear( BTnode<elemType> *pt ) {if( pt ) {clear( pt->_lchild );clear( pt->_rchild );delete pt;}
}/* preorder */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
preorder() {pre_recursion( _root );
}template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
pre_recursion( BTnode<elemType> *node ) {if( node ) {std::cout << node->_val << " ";if( node->_lchild ) {pre_recursion( node->_lchild );}if( node->_rchild ) {pre_recursion( node->_rchild );}}
}/* inorder */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
inorder() {in_recursion( _root );
}template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
in_recursion( BTnode<elemType> *node ) {if( node ) {std::cout << node->_val << " ";if( node->_lchild ) {in_recursion( node->_lchild );}if( node->_rchild ) {in_recursion( node->_rchild );}}
}/* postorder */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
postorder() {post_recursion( _root );
}template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
post_recursion( BTnode<elemType> *node ) {if( node ) {std::cout << node->_val << " ";if( node->_lchild ) {post_recursion( node->_lchild );}if( node->_rchild ) {post_recursion( node->_rchild );}}
}/* 未使用的遍历方法 */
template<typename elemType>
inline void BinaryTree<elemType>::
preorder( BTnode<elemType> *node, ostream &os ) {if( node ) {display_val( node->_val, os );preorder( node->_lchild, os );preorder( node->_rchild, os );}
}template<typename elemType>
ostream & BinaryTree<elemType>::
display_val( elemType &nodevalue, ostream &os ) {os << nodevalue << ' ';return os;
}template<typename elemType>
ostream & BinaryTree<elemType>::
print( ostream &os ) {preorder( _root, os );return os;
}/* 关乎 输出运算符问题 此处更改错误 */
/* 把参数的 const 类型声明去掉 原因 是在调用时候 你所定义的函数就是 non-const类型 所以输出也要一样 */
template<typename elemType>
inline ostream&
operator<<( ostream &os, BinaryTree<elemType> &bt ) {os << "\nTree: " << endl;//return bt.print(os);return os;
}
3 关于class template 的测试
- 此处打印 树 使用 前序遍历preorder 进行显示 “<<" 操作符未使用
int exercise_06_01() {BinaryTree<string> bt;bt.insert( "Piglet" );bt.insert( "Eeyore" );bt.insert( "Roo" );bt.insert( "Tigger" );bt.insert( "Chris" );bt.insert( "Pooh" );bt.insert( "Kanga" );cout << "Preorder tracersal: \n";bt.preorder();bt.remove( "Piglet" );cout << "\n\nPreorder traversal after Piglet remove: \n";bt.preorder();bt.remove( "Eeyore" );bt.insert( "Piglet" );cout << "\n\nPreorder traversal after Eeyore remove: \n";bt.preorder();BinaryTree<string> bt;cout << bt << endl;return RUN_TEST_OK;
}程序的输出测试：
Preorder tracersal:
Piglet Eeyore Chris Kanga Roo Pooh Tigger Preorder traversal after Piglet remove:
Roo Pooh Eeyore Chris Kanga Tigger Preorder traversal after Eeyore remove:
Roo Pooh Kanga Chris Piglet Tigger
Tree:
Roo Pooh Kanga Chris Piglet Tigger"I'm fine, Dargon !"按任意键关闭终端。4 记录
- 初学习 C++ ，把Essential C++ 学习结束，应该不太适合没有任何语言接触的同学学习，之前有C的基础 但是对于作者 想在漫不经意中所传达的知识，自己肯定有很多没有get 到的。其实 对于语言这种东西 还得老老实实的学习 不要相信多少多少天完成 都是扯淡 。学习嘛！ 沉甸甸的 踏实 好些。 对于新接触的一门语言来说 重要的是你要按照它的语法来描述同一样的东西 这点是很重要的，其实远远没有到使用逻辑技巧去解决一些实用性的问题 暂且 把这称作基础吧！
- 隔几天 突然找到问题所在 特此回来更改 一天天的 净写BUG了
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