OOP4 二叉树节点的所有权
自拟练习:对应笔记面向对象部分。
对应章节:二、面向对象编程 → (九)面向对象部分的练习。
(一) 任务与输出目标
用 unique_ptr 管理二叉树,说明节点的所有者与销毁顺序。
(二) 建模与推导
根由 main 中的 unique_ptr 持有,左右子节点分别由父节点中的 unique_ptr 持有,每个节点只有一个所有者。遍历用 const Node* 临时访问节点,不取得所有权。根指针离开作用域时先销毁根对象,成员指针随后自动销毁对应子树。没有手工 delete,也没有两个指针重复拥有同一节点。
(三) 手算与过程
根 1 拥有左子 2 和右子 3,先序输出 1,2,3;遍历指针只借用节点,根负责整个树的存活。
(四) 带注释实现
#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;
struct Node {
int value;
unique_ptr<Node> left, right;
explicit Node(int x) : value(x) {
}
};
void preorder(const Node* node) {
if (!node)
return;
cout << node->value << ' ';
preorder(node->left.get());
preorder(node->right.get()); // 按根、左、右访问。
}
void solve() {
auto root = make_unique<Node>(1);
root->left = make_unique<Node>(2);
root->right = make_unique<Node>(3); // 所有权由父节点成员持有。
preorder(root.get());
cout << '\n'; // get 只提供访问指针,不转移所有权。
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
cin.tie(0), cout.tie(0);
int T = 1; // 本题读入一组数据。
// cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
while (T--)
solve();
}(五) 复杂度
访问 n 节点时间 \(O(n)\),树存储 \(O(n)\),遍历栈 \(O(h)\)。