c++ - C++中带列表的树数据结构

Question

我用c++实现了一个树结构，引用了别人的代码。我编写的下面的代码肯定是经过编译的，而且看起来运行良好。但我怀疑有更好的方法。例如，这段代码在内存泄漏点上是否安全？有没有更简单、计算效率更高的方法？

具体来说，我怀疑“std::list lst_nodes”的必要性。 Tree 类中的 expand_node 函数将新节点附加到其值最接近新节点的父节点。此过程需要迭代所有现有节点以访问它们的值。为了这个迭代目的，我在 Tree 类中定义了一个名为“std::list lst_nodes”的成员变量。我怀疑可能存在一种无需定义 lst_nodes 即可完成相同操作的简洁方法。

#include<random>
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

class Node{
  public:/*functions*/
    Node(const double& val_, Node* parent_=nullptr)
      :val(val_), parent(parent_)
    {
      if(parent){
        parent->children.push_back(this);
      }
    }
  public:/*variables*/
    Node* parent;
    std::list<Node*> children;
    double val;
};

class Tree{
  public:/*function*/
    Tree(double x_init);
    void extend_node();

  public:/*variables*/
    list<Node*> lst_nodes;
    double x_init;
};

Tree::Tree(double x_init_)
  :x_init(x_init_)
{
  Node* n=new Node(x_init);
  lst_nodes.push_back(n);
}

void Tree::extend_node(){
  double val_new = rand();
  auto it=lst_nodes.begin();
  double minval = abs((**it).val-val_new);
  Node* node_parent;
  for(;it!=lst_nodes.end(); it++){
    if(minval>abs((**it).val-val_new)){
      minval = abs((**it).val-val_new);
      node_parent = *it;
    }
  }
  Node* n_new = new Node(val_new, node_parent);
  node_parent->children.push_back(n_new);
  lst_nodes.push_back(n_new);
}

int main(){
  Tree t(0);
  for(int i=0; i<100; i++){
    t.extend_node();
  }
}

非常感谢。

Answer 1

在现代 C++ 中，您可以使用 unique_pointer<T>而不是原始 T*当指向的对象由具有指针的对象拥有时的指针。这样，您就不必明确 delete对象，它将在 unique_ptr 中完成析构函数。

在树中(即没有循环的连接图)所有权明确定义:每个节点都拥有其子节点，因此您可以使用 list<unique_ptr<Node>>对于 Node::children .