java - 从递归方法返回时需要帮助

Question

我正在尝试跟踪二叉树（不是二叉搜索树）中节点的路径。给定一个节点，我试图从根打印路径的值。

我编写了以下程序。

package dsa.tree;

import java.util.Stack;

public class TracePath {
    private Node n1;

    public static void main(String args[]){
        TracePath nodeFinder = new TracePath();
        nodeFinder.find();
    }

    public void find(){
        Tree t = getSampleTree();
        tracePath(t,n1);
    }

    private Tree getSampleTree() {
        Tree bsTree = new BinarySearchTree();
        int randomData[] = {43,887,11,3,8,33,6,0,46,32,78,76,334,45};
        for(int i=0;i<randomData.length;i++){
            bsTree.add(randomData[i]);
        }
        n1 = bsTree.search(76);
        return bsTree;
    }

    public void tracePath(Tree t, Node node){
        trace(t,node);
    }

    Stack<Node> mainStack = new Stack<Node>();

    public void trace(Tree t, Node node){
        trace(t.getRoot(),node);
    }

    private void trace(Node parent, Node node){
        mainStack.push(parent);
        if(node.data == parent.data){
            for(Node iNode:mainStack){
                System.out.println(iNode.data);
            }
            return;
        }
        if(parent.left != null){
            trace(parent.left, node);
        }
        if(parent.right!=null){
            trace(parent.right, node);
        }
        mainStack.pop();
    }
}

我得到了正确的输出。但它有点乱。如果您看到方法 trace(Node, Node)，我正在打印我不应该做的值。我希望跟踪方法正确完成。至少，我应该在遇到 if 条件的阶段终止递归结构。

请指教。

Answer 1

好的，一旦找到节点，您需要终止递归。很简单。更改您的跟踪方法以返回一个布尔值，告诉我们是否找到了节点。这样，我们在找到节点后立即返回树。

private boolean trace(Node parent, Node node){
    mainStack.push(parent);
    if(node.data == parent.data){
        for(Node iNode:mainStack){
            System.out.println(iNode.data);
        }
        return true;
    }
    if(parent.left != null){
        if (trace(parent.left, node)) return true;
    }
    if(parent.right!=null){
        if (trace(parent.right, node)) return true;
    }
    mainStack.pop();
    return false;
}

Answer 2

我认为这是家庭作业，所以我将给出一些指示而不是一些代码。

• 您的 trace 方法执行递归下降，因此不需要堆栈 - 您可以在从找到的节点返回时构建路径结构
• 如果您的方法使用布尔值或列表返回值，您可以在返回时打印路径，或者在搜索方法返回后使用要打印的节点建立一个列表

编辑：如果需要到 root 的路径节点，一个简单的布尔返回就足够了：

private boolean trace(Node parent, Node node) {
    boolean found = (node.data == parent.data)

    if (!found && parent.left != null) {
        found = trace(parent.left, node);
    }
    if (!found && parent.right != null){
        found = trace(parent.right, node);
    }

    if (found) {
        System.out.println(parent.data);
    }

    return found;
}

如果你需要从根到节点的路径，你可以传递一个 List 来按顺序接收节点：

private boolean trace(Node parent, Node node, List path) {
    boolean found = (node.data == parent.data)

    if (!found && parent.left != null) {
        found = trace(parent.left, node);
    }
    if (!found && parent.right != null){
        found = trace(parent.right, node);
    }

    if (found) {
        path.add(0, parent);
    }

    return found;
}

或者，您可以在返回的路上构建路径并作为列表返回。

private List trace(Node parent, Node node) {
    List path = null;

    if (null != node) {
        if (node.data == parent.data) {

            path = new ArrayList();
        } else {
            path = trace(parent.left, node);

            if (null == path) {
                path = trace(parent.right, node);
            }
        }
        if (null != path) {
            path.add(0, parent);
        }
    }
    return path;
}

Answer 3

像这样的东西？

public Stack<Node> findPath(Node src, Node dest, Stack<Node> alreadyCollected) {
    if (src == dest) 
        return alreadyCollected;
    if (src.left == null && src.right == null)
        return null;
    if (src.left != null) {
        Stack<Node> toTheLeft = new Stack<Node>(alreadyCollected);
        toTheLeft.push(src.left);
        Stack<Node> result = findPath(src.left, dest, toTheLeft);
        if (result != null)
            return result;
    }
    List<Node> toTheRight = new Stack<Node>(alreadyCollected);
    return findPath(src.right, dest, toTheRight);
}

Answer 4

这是一个不使用堆栈的递归函数。递归相当于技术上的堆栈，并且在进行递归时您一定不需要堆栈。

PS：我正在写一个伪代码。自己重写它以编译它:)

bool trace(Node curr, Node n, Path path){
    if(curr == null)
        return;
    if(n == curr){
        path.insertAtEnd(curr);
        return true;
    }

    if(trace(curr.left, n, path)){
        path.insertAtEnd(curr);
        return true;
    }
    if(trace(curr.right, n, path)){
        path.insertAtEnd(curr);
        return true;
    }
    return false
}

Answer 5

从跟踪返回一个布尔值，并根据递归调用返回的值决定是否继续搜索。