可以访问继承结构的结构

Question

我正在尝试编写一些函数来处理平衡二叉树。

首先我写了一个典型的二叉树界面。这封装了与二叉树相关的一般功能。

树有节点

typedef struct Node
{
  Node* left;
  Node* right;
  Node* parent;

  int key;

  void* value;

} Node;

和一些执行 insert、remove 和 search 的函数。

现在我想扩展该接口以处理不同类型的二叉树，它继承了 Node。

typedef enum Color
{
  RED,
  BLACK

} Color;

typedef struct RBTreeNode
{
  Node* genericNode;
  Color color;

} RBTreeNode;

RBTree指的是Red-Black Trees

当我尝试编写一个 "tree repair" 函数时，问题接踵而至。

void repairRBTree(Node* nodeInserted)
{

  // If nodeInserted's parent is NULL, nodeInserted is the root of the tree.
  // Red-Black tree properties suggest root node's color be black.
  if (nodeInserted->parent == NULL)
    {
      RBTreeNode* nodeInsertedTC = (RBTreeNode*)nodeInserted;
      nodeInsertedTC->color      = BLACK;
    }

  // If nodeInserted's parent's color is BLACK, nodeInserted has replaced a RED NULL node.
  // Red-Black tree properties suggest RED node's parent be BLACK,
  // which is the case currently, so there's nothing to be done.
  else if (nodeInserted->parent->(COLOR??))
    {
      return;
    }
}

在这个 if 语句中，

  if (nodeInserted->parent == NULL)
    {
      RBTreeNode* nodeInsertedTC = (RBTreeNode*)nodeInserted;
      nodeInsertedTC->color      = BLACK;
    }

如果我之前将 nodeInserted 转换为 Node*，这意味着指针本身是一个 RBTreeNode*，所以如果我的想法是正确的，将其转换回 RBTreeNode*应该做我认为应该做的事。

但是这里

  // If nodeInserted's parent's color is BLACK, nodeInserted has replaced a RED NULL node.
  // Red-Black tree properties suggest RED node's parent be BLACK,
  // which is the case currently, so there's nothing to be done.
  else if (nodeInserted->parent->(COLOR??))
    {
      return;
    }
}

我无权访问 nodeInserted->parent 的 Color 枚举。而且我认为将其转换为 RBTreeNode 不会有太大好处。

我知道唯一可行的解决方案是重写我所有的通用函数以将 RBTreeNode 作为参数而不是 Node，但我真的不想那样做。

有更好的解决方案吗？

Answer 1

您不应该使用指针来实现继承。使用 Node 字段而不是指针：

typedef struct RBTreeNode
{
  Node genericNode;
  Color color;

} RBTreeNode;

这样，当您将 Node* 转换为 RBTreeNode* 时，它将可以访问 RBTreeNode 的所有字段。

由于您可能使用的是 C++ 编译器，因此类比 C++ 可能会有所帮助。具有 Node 类型的第一个字段就像在 C++ 中具有继承，即 struct RBTreeNode: Node。具有指针类型的第一个字段就像具有虚拟继承，即 struct RBTreeNode: virtual Node。两种方法都有效，直到你需要沮丧。 c++ 中的虚拟继承提醒 reader 你的继承层次结构有问题 ("diamond inheritance")，所以你应该只在正常继承不起作用时才使用它。

可以访问继承结构的结构

Struct with access to inherited struct

c

inheritance

structure

linked-list

nodes