C ++中的非例外树破坏

Question

最近，我通过删除其根部“节点”来破坏树时设法获得了堆栈溢出，而节点驱动器与此相似：

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

我想到的一种解决方案是使用自己的堆栈。因此，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（）可能会丢下例外。是否可以写出异常的免费树破坏？如何？

编辑：

如果有人感兴趣的话，这里是一个由JPalecek指出的算法启发的非例外的非恢复代码：

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;
}

笔记： Node::IsLeaf() 等同于 Node::GetChildCount()!=0.

Answer 1

这就是所有垃圾收集者所努力的。但是，您能做的最好的事情（恕我直言）就是为堆栈祈祷足够的记忆，您的祈祷将在99.99999％的时间听到。如果不发生，只是 abort().

顺便说一句，如果您有兴趣， 解决长（和深）树的解决方案，而无需分配很多记忆.

Answer 2

我只是把这个作为面试问题。

我必须承认，这是我即时要解决的最难解决的事情之一。
就我个人而言，我认为这不是一个好问题，因为您可能知道窍门（如果您已经阅读了Knuth），在这种情况下，解决方案变得很琐碎，但是您仍然可以欺骗面试官让他/她认为您已经在其上解决了问题飞。

可以做到，假设节点将儿童指针存储在静态结构中。如果节点将儿童指针存储在动态结构中，那么它将无法工作，因为您需要飞行（可能会起作用，但不能保证）。

令人惊讶的是，解决方案是O（n）
（从技术上讲，每个节点都会完全访问两次，没有树的重新扫描）。
该解决方案使用循环（因此没有用于堆栈的内存使用），并且不会动态分配MEMEROY以容纳需要删除的节点。因此，这是令人惊讶的效率。

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;
}

上面的方法将起作用，只要他们始终是孩子[0]节点（即使是零）。只要您不必动态分配空间来抱着孩子[0]。另外，只需将另一个指针添加到节点对象以保存删除列表，然后使用它将树变成列表。

Answer 3

为什么原始代码会抛出异常？我猜您正在做类似在树上多个位置使用相同的节点对象之类的事情。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。

重写代码不同，无法解决；您应该只调查并修复错误。

Answer 4

是否可以写出异常的免费树破坏？如何？

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)
}