C++ 二叉树旋转

我正在努力实现一个AVL搜索树。到目前为止，我已经完成了编码部分，并开始测试它的bug。我发现我的节点旋转方法有漏洞，看在上帝的份上，我不明白问题出在哪里

该算法在纸上工作正常，但在机器上执行时，它会泄漏树节点

这是用于向左旋转节点的方法：

在我的插入方法中，我对AVL平衡部分进行了注释，而我只是尝试将新插入的节点向左旋转。按升序插入整数的结果：我的树只包含初始根（插入的第一个节点），所有其他节点都泄漏

在我开始发疯的时候，我非常感谢任何能帮助我发现问题的人

作为记录：如果我不使用任何旋转，树就不会泄漏节点，它就像一个正常的非平衡二叉搜索树（用于插入和查找）

编辑：根据AJG85的评论，我将添加观察结果：

我将printf‘checks’添加到avl_search_tree:：avl_tree_节点的析构函数方法中，该方法将在清理之前打印键值（在我的示例中为32位整数），并添加到将打印刚刚插入的键的avl_search_树的insert方法中

然后在程序的入口点，我在堆上分配一个avl_search_树，按升序向它添加键，然后删除它

启用AVL平衡后，我在终端中获得以下输出：

bool avl_search_tree::insert(const int&) : 1
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 2
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 3
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 4
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 5
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 6
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 7
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 8
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 1

这意味着所有插入都成功，但只删除了根

使用AVL，它的工作原理与普通的二叉搜索树类似。终端输出为：

bool avl_search_tree::insert(const int&) : 1
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 2
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 3
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 4
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 5
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 6
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 7
bool avl_search_tree::insert(const int&) : 8
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 1
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 2
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 3
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 4
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 5
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 6
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 7
avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node() : 8

这意味着所有的东西都被清理干净了

现在…我是如何得出轮换方法是问题的结论的？在已注释的AVL平衡子程序下，我添加了一条线，将每个新插入的节点向左旋转。结果如何？与启用AVL平衡子程序的情况相同

关于update_height（）方法，它不会以任何方式改变树的结构

我希望这能澄清这一点

编辑2：

为了澄清更多的事情，他介绍了avl_tree_node析构函数是如何实现的：

avl_search_tree::avl_tree_node::~avl_tree_node()
{
    printf("%s : %d\n", __PRETTY_FUNCTION__, *_key);

    if (_left_child != NULL) {
        delete _left_child;
    }

    if (_right_child != NULL) {
        delete _right_child;
    }

    if (_key != NULL) {
        delete _key;
    }
}

_left_child和right_child是指向堆上分配的avl_tree_节点对象的指针

编辑3：

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感谢AGJ85的第二条评论，我发现了这个问题。在我的rotate方法中，我忘记了每当根移动时，我实际上必须将树的根指针更新到新根

基本上，树的根始终指向第一个插入的节点，并且在需要时不更新指针，我的旋转方法将泄漏实际配置正确的新树的根。：）

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谢谢AGJ85

编辑-该死-我没有看到问题已经解决（有问题的答案）。不过，也许这里面有一些非答案提示值得抢救

我还没有彻底检查过，但我认为你在这方面出了问题

_right_child = new_root->_left_child;

问题是您可能已经覆盖了行中的

new\u root->\u left\u child

_parent->_left_child = new_root;

我认为你应该做的是，在一开始，有一个本地定义块，比如

avl_tree_node *orig_parent      = _parent;
avl_tree_node *orig_this        = this;
avl_tree_node *orig_left_child  = _left_child;
avl_tree_node *orig_right_child = _right_child;

然后使用

orig\uu

局部变量作为以后分配的源。这就避免了在旋转过程中对通过各种指针的数据流的一定程度的担忧。乐观主义者应该摆脱任何值得担心的冗余工作，而且无论如何也没有太多

额外的几点

首先，C++（和C）标准保留标识符和领先下划线，并使用双下划线。据称，如果您不尊重这一点，您可能会意外地与标准库和编译器提供的库进行交互——不过，我想这必须与成员标识符的宏相关。尾随下划线是可以的——我倾向于用它们来表示include-guard

成员变量的常见约定是添加一个前导的

m

或

m

。更常见的可能是，根本没有任何特殊的前缀或后缀

其次，您可能会（也可能不会）发现更容易实现节点中没有父链接的AVL树。我自己还没有实现AVL树，但我曾经实现过红黑树。许多算法需要将递归搜索作为第一步—您不能只执行标准搜索来记住找到的节点，而是放弃到该节点的路由。然而，递归实现并不太糟糕，而且需要处理的指针也更少

最后，一个一般提示-尝试“干运行”这样的算法很容易让你绊倒，除非你严格地一步一步地完成它，并在每一步检查所有相关的信息来源（我是否已经修改过这个？）。为了提高速度，我们很容易养成跳过某些细节的习惯。一个有用的机器辅助试运行是在调试器中一步一步地运行代码，看看每一步的结果是否与您的书面试运行一致

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编辑-还有一个注意事项-我不会把这称为提示，因为我不确定在这种情况下。我通常用简单的结构实现数据结构节点——没有数据隐藏，成员函数很少。大多数代码与数据结构分开保存，通常在“工具”类中。我知道这打破了旧的“图形绘制本身”OOP原则，但在实践中它工作得更好。

多亏了AGJ85的第二条评论，我发现了这个问题。在我的rotate方法中，我忘记了每当根移动时，我实际上必须将树的根指针更新到新根

基本上，树的根始终指向第一个插入的节点，并且在需要时不更新指针，我的旋转方法将泄漏实际配置正确的新树的根。：）

我看你有四个

avl_tree_node *orig_parent      = _parent;
avl_tree_node *orig_this        = this;
avl_tree_node *orig_left_child  = _left_child;
avl_tree_node *orig_right_child = _right_child;