无限循环的原因？ （迭代中序遍历实现）C++

Posted 2023-02-22

【中文标题】无限循环的原因？ （迭代中序遍历实现）C++

【英文标题】：Cause of Infinite Loop? (iterative inorder traversal implementation) C++

【发布时间】：2020-08-05 04:40:04

【问题描述】：

问题：迭代地实现中序遍历。

我的尝试：（导致我无法调试的无限循环）非常感谢任何帮助或建议

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode 
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) 
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) 
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) 
 * ;
 */
#include <vector>
#include <stack>
#include <unordered_set>
using namespace std;

class Solution 
    
    public:
    
        vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) 
            
            //iterative sol:
            vector<int> sol;
            stack<TreeNode*> dfs;
            dfs.push(root);
            unordered_set<TreeNode*> visited;
            visited.insert(root);
            TreeNode* temp;
            
            while (!dfs.empty()) 
                
                if (dfs.top()->left != nullptr && visited.find(dfs.top()->left) == visited.end()) 
                    dfs.push(dfs.top()->left);
                    visited.insert(dfs.top()->left);
                
                else 
                    sol.push_back(dfs.top()->val);
                    temp = dfs.top();
                    dfs.pop();
                    
                    if (temp->right != nullptr && visited.find(temp->right) == visited.end()) 
                        dfs.push(temp->right);
                        visited.insert(temp->right);
                    
                     
                          
            
            
            return sol;
            
        
;

编辑：我没有TreeNode的具体内部定义，但是如果你想运行问题，结帐：https://leetcode.com/problems/binary-tree-inorder-traversal/

【参考方案1】：

问题来了：

dfs.push(dfs.top()->left);
visited.insert(dfs.top()->left);

您正在推入堆栈（然后dfs.top() 将更改），然后在下一行访问dfs.top()->left。

【参考方案2】：

你在这里修改第一行的栈

  dfs.push(dfs.top()->left);
  visited.insert(dfs.top()->left);

您想要做的是将之前的dfs.top()->left 标记为已访问，但是您在堆栈顶部添加了更多元素，因此新的dfs.top() 是不同的。

要解决此问题，您应该使用将之前的 dfs.top()->left 存储在不同的变量中。

作为最佳实践，您正在处理的变量或对象应该是不可变的，因为堆栈不是不可变的，请勿在插入其中或进行其他计算时使用其top。而是将所需的变量存储到像temp 这样的不可变变量中

 temp = dfs.top();
 if (temp->left != nullptr && visited.find(temp->left) == visited.end()) 
    dfs.push(temp->left);
    visited.insert(temp->left);
  
  else 
    sol.push_back(dfs.top()->val);
    dfs.pop();
                    
    if (temp->right != nullptr && visited.find(temp->right) == visited.end()) 
       dfs.push(temp->right);
       visited.insert(temp->right);
    
  

【参考方案3】：

只需要2个简单的规则就可以实现一个迭代的中序遍历。

如果你在节点 X，那么：

如果 X 有一个右孩子，则移动到右孩子，并沿着尽可能多的左链接找到下一个节点。 否则，在右边找到 X 的最近祖先，即左子树包含 X 的最近祖先。如果没有这样的祖先，那么你就完成了。

如果您的树没有父链接，那么您将需要一个堆栈来存储正确的祖先，但不需要访问集：

vector<int> inorderTraversal(TreeNode* tree) 
    vector<int> ret;
    stack<TreeNode *> nextParents;
    for(;tree; tree = tree.left) 
        nextParents.push(tree);
    
    while(!nextParents.empty()) 
        tree = nextParents.pop();
        ret.push_back(tree->val);
        for(tree = tree.right; tree; tree = tree.left) 
            nextParents.push(tree);
        
    
    return ret;