如何在 C 中实现多分支树结构

Posted 2023-03-16

【中文标题】如何在 C 中实现多分支树结构

【英文标题】：How to implement a multibranch tree structure in C

【发布时间】：2011-08-27 13:14:14

【问题描述】：

我很久没有用 C 写代码了。 我正在尝试做一棵多叶树。我正在尝试将 C# trie 实现转换为 C，以便使用 CUDA 在 GPU 上运行它。但我一直坚持这一点。你能帮我吗？

我的节点实现如下：

struct Node2 
char *Key;
char *ConsAlterKey;
char *MasterKey;
bool VowelDeletion;
char *Data;
char *MasterData;
Node2 *Childs;
int ChildCount;
;

这是我将节点添加到 trie 的函数：

void AddAsChildren2(Node2 *Trie,int count)


//Trie->Childs=new Node2[count];
Trie->Childs=(Node2 *)malloc(sizeof(Node2)*count);

for(int i=0;i<count;i++)

    Trie->Childs[i].Key= GetKey();
    Trie->Childs[i].ConsAlterKey=GetConsAlterKey();
    Trie->Childs[i].MasterKey=GetMasterKey();
    Trie->Childs[i].VowelDeletion=GetVowelDeletion();
    Trie->Childs[i].Data=GetData();
    Trie->Childs[i].MasterData=GetMasterData();
    Trie->Childs[i].ChildCount=GetChildCount();

    if(Trie->Childs[i].ChildCount> 0)
    
        AddAsChildren2(&(Trie->Childs[i]),Trie->Childs[i].ChildCount);
    

我在主函数中这样称呼它：

Node2 NodeNew;
    .
    .
    . 
AddAsChildren2(&NodeNew,NodeNew->ChildCount);
TraverseTree2(&NodeNew);

但是当我尝试遍历树时，我会得到错误的值，有时还会出现异常。（可能是子节点的内存分配问题）

我在这里做错了什么？

Ps：第一个节点有子节点，我没有分配值的问题，所以忽略“getter”函数。我已经更改了它们以简化代码。我的问题是代码完成这部分后我丢失了值。

感谢您的快速响应。我从文件中读取值。

文件的结构是这样的。

如果一行/项目没有子节点，则以“>”结尾，否则以 ChildCount 值结尾。这里“-”字符表示 NULL 值。

< root - - - - - 2
 < a - - False - - 4
  < aö - - False 184 - > 
  < dfı - - False 188 - > 
  < et ed - False 189 - 3 
   < aö - - False 184 - > 
   < dfı - - False 188 - > 
   < k ğ - False 191 - > 
  >
  < k ğ - False 191 - > 
 >
 < a - - False - - 4
  < aö - - False 184 - > 
  < dfı - - False 188 - > 
  < et ed - False 189 - 3 
   < aö - - False 184 - > 
   < dfı - - False 188 - > 
   < k ğ - False 191 - > 
  >
  < k ğ - False 191 - > 
 >
>

而不是我的代码的简化版本如下：

void AddAsChildren2(Node2 *Trie,FILE *fp,int count)


  char string[50];
  char *line=NULL;
  char *Temp;

  Trie->Childs=(Node2 *)malloc(sizeof(Node2)*count);
  //Trie->Childs=new Node2[count];


  for(int i=0;i<count;i++)
  
if(fgets(string,50,fp))

        line=strtok(string," ");

    if(strcmp (line,"<")==0)
    
        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].Key= (strcmp(line,"-")==0?"":line);

        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].ConsAlterKey=(strcmp(line,"-")==0?"":line);

        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].MasterKey=(strcmp(line,"-")==0?"":line);

        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].VowelDeletion=(strcmp(line,"-")==0?"":line);

        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].Data=(strcmp(line,"-")==0?"":line);

        line=strtok( NULL, " ");
        Trie->Childs[i].MasterData=(strcmp(line,"-")==0?"":line);


        Temp = strtok( NULL, " ");

        if(strcmp(Temp,">")==0)
        
                             //ends with >
            Trie->Childs[i].ChildCount=0;
        
        else if((strcmp(Temp,"\n")!=0)&&(strlen(Temp)> 0))
        
                           //ends with childcount value so it have childs

            Trie->Childs[i].ChildCount=atoi(Temp);

            AddAsChildren2(&(Trie->Childs[i]),fp,Trie->Childs[i].ChildCount);
        


    

遍历函数如下：

void traversetree2(Node2 *tree)


printf("Key %s\n",tree->Key);
printf("ConsAlterKey %s\n",tree->ConsAlterKey);
printf("MasterKey %s\n",tree->MasterKey);

printf("Data %s\n",tree->Data);
printf("MasterData %s\n",tree->MasterData);

if(tree->ChildCount>0)

    for(int i=0;i<tree->ChildCount;i++)
    
        traversetree2(&(tree->Childs[i]));
    

输出是：

Key root
ConsAlterKey
MasterKey
Data
MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
ConsAlterKey
MasterKey
Data
MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
ConsAlterKey
MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
ConsAlterKey
MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
ConsAlterKey ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠░÷E
MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠§E
ConsAlterKey
MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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ConsAlterKey
MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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MasterData
Key ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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ConsAlterKey ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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MasterKey
Data ╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠
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MasterData

【问题讨论】：

我认为您显示的代码没有任何问题。您是否也在某个时候释放了尝试？你能显示回溯吗？

【参考方案1】：

啊，使用更多代码很容易：您的问题是char string[50] 是一个局部变量，并且您将许多指针保存到该局部数组中，当AddAsChildren2 返回时这些指针会丢失。根据您是否需要释放此结构，您可以strdup() 整行然后从中保存令牌或strdup() 每个单独的令牌（以简化释放）。

【讨论】：

非常感谢；我不能说我是多么感激它。你为我节省了几个小时。

请原谅我的新手问题，但我还有一个问题要问你。我已将Trie->Childs[i].Key= (strcmp(line,"-")==0?"":line) 更改为Trie->Childs[i].Key= (strcmp(line,"-")==0?"":**strdup(line)**)。像这样将这些值分配给节点的属性后，我应该立即释放它们吗？我的意思是我应该在每次分配后使用LocalFree(line) 吗？

不，strdup(line) 就可以了。如果您想释放 整个 结构，挑战就来了。你不能释放你的文字 "" 字符串。最好使用strdup( cond ? "" : line )，以便分配每个字符串，如果你曾经处理过整个 Trie，你可以free(Trie->Childs[i].Key)。