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解决 PHP 二叉树递归遍历中的无限循环问题

心靈之曲

发布： 2025-07-31 17:04:01

原创

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解决 php 二叉树递归遍历中的无限循环问题

本文旨在解决 PHP 中二叉树递归遍历时遇到的无限循环问题，并提供一份经过修正的代码示例。文章将分析原始代码中存在的错误，例如构造函数命名错误、内部函数使用不当以及作用域问题。通过详细的解释和修改后的代码，读者可以更好地理解 PHP 中二叉树的实现和递归遍历的正确方法，避免类似问题的发生。

PHP 二叉树递归遍历常见问题及解决方案

在 PHP 中实现二叉树的递归遍历时，可能会遇到一些问题，导致代码进入无限循环或产生其他错误。本文将针对这些常见问题进行分析，并提供相应的解决方案。

1. 构造函数命名错误

PHP 中类的构造函数应该命名为 __construct()，而不是 __constructor()。这是一个常见的拼写错误，会导致对象初始化失败，进而影响程序的正常运行。

错误示例：

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class Node {
    function __constructor($value) {
        $this->value = $value;
    }
}

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正确示例：

class Node {
    function __construct($value) {
        $this->value = $value;
    }
}

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2. 内部函数的使用

在 PHP 中，不建议在函数内部定义函数。这可能会导致“Cannot redeclare function”错误，尤其是在方法被多次调用的情况下。此外，内部函数无法直接访问外部函数的 $this 上下文，导致 “Cannot use '$this' in non-object context” 错误。

错误示例：

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class BinaryTree {
    function create($value) {
        function addSide($side, $current, $newNode) {
            // ...
            return $this; // 错误：无法访问 $this
        }
        // ...
    }
}

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解决方案：

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将内部函数移到类级别，使其成为类的方法。这样就可以通过 $this 访问类的属性和方法。

class BinaryTree {
    function create($value) {
        // ...
        $this->addSide("left", $current, $newNode); // 正确
        // ...
    }

    function addSide($side, $current, $newNode) {
        // ...
    }
}

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3. 对象上下文和作用域

在类的方法中调用其他方法时，必须使用 $this-> 语法，除非被调用的函数是 PHP 内置函数或在代码执行时全局可用。

4. 遍历算法的实现

二叉树的 create 方法应该根据节点值的大小关系，递归地将新节点插入到左子树或右子树中。原始代码中的 while(true) 循环和 addSide 函数的逻辑存在问题，导致无限循环。

改进后的 create 方法：

function create($value) {
    $newNode = new Node($value);
    if ($this->root === null) {
        $this->root = $newNode;
        return $newNode;
    }

    $current = $this->root;
    while($current !== null){
        if($current->value > $value){
            if($current->left === null){
                $current->left = $newNode;
                break;
            }else{
                $current = $current->left;
            }
        }else if($current->value < $value){
            if($current->right === null){
                $current->right = $newNode;
                break;
            }else{
                $current = $current->right;
            }
        }else{
            throw new \Exception("Node with $value already exists.");
        }
    }

    return $newNode;
}

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5. 递归遍历的实现

在递归遍历二叉树时，需要确保递归函数能够正确地访问和修改外部变量。可以将 $visited 数组通过引用传递给递归函数，以便收集遍历结果。

正确的递归遍历示例：

function preOrder() {
    $visited = [];
    $current = $this->root;
    $this->traversePreOrder($current,$visited);
    return $visited;
}

function traversePreOrder($node,&$visited) {
    array_push($visited, $node->value);
    if ($node->left !== null)  $this->traversePreOrder($node->left,$visited);
    if ($node->right !== null)  $this->traversePreOrder($node->right,$visited);
}

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6. 输出数组

在 PHP 中，不能直接使用 echo 输出数组。可以使用 print_r() 函数打印数组的结构，或者使用 implode() 函数将数组转换为字符串。

示例：

echo "inOrder: ". implode(",",$tree->inOrder()),PHP_EOL;

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完整修正后的代码

<?php

class Node {
  public $value;
  public $right = null;
  public $left = null;

  function __construct($value) {
    $this->value = $value;
  }
}

class BinaryTree {
  public $root;

  function __construct() {
    $this->root = null;
  }

  function create($value) {
    $newNode = new Node($value);
    if ($this->root === null) {
      $this->root = $newNode;
      return $newNode;
    }

    $current = $this->root;
    while($current !== null){
        if($current->value > $value){
            if($current->left === null){
                $current->left = $newNode;
                break;
            }else{
                $current = $current->left;
            }
        }else if($current->value < $value){
            if($current->right === null){
                $current->right = $newNode;
                break;
            }else{
                $current = $current->right;
            }
        }else{
            throw new \Exception("Node with $value already exists.");
        }
    }

    return $newNode;
  }

  function preOrder() {
    $visited = [];
    $current = $this->root;
     $this->traversePreOrder($current,$visited);
    return $visited;
  }

  function traversePreOrder($node,&$visited) {
    array_push($visited, $node->value);
    if ($node->left !== null)  $this->traversePreOrder($node->left,$visited);
    if ($node->right !== null)  $this->traversePreOrder($node->right,$visited);
  }

  function postOrder() {
    $visited = [];
    $current = $this->root;
    $this->traversePostOrder($current,$visited);
    return $visited;
  }

  function traversePostOrder($node,&$visited) {
    if ($node->left !== null)  $this->traversePostOrder($node->left,$visited);
    if ($node->right !== null)  $this->traversePostOrder($node->right,$visited);
    array_push($visited, $node->value);
  }

  function inOrder() {
    $visited = [];
    $current = $this->root;
    $this->traverseInOrder($current,$visited);
    return $visited;
  }

  function traverseInOrder($node,&$visited) {
    if ($node->left != null)  $this->traverseInOrder($node->left,$visited);
    array_push($visited, $node->value);
    if ($node->right !== null)  $this->traverseInOrder($node->right,$visited);
  }
}

$tree = new BinaryTree();

$tree->create(50);
$tree->create(30);
$tree->create(45);
$tree->create(12);
$tree->create(29);

echo "inOrder: ". implode(",",$tree->inOrder()),PHP_EOL;
echo "preOrder: ". implode(",",$tree->preOrder()),PHP_EOL;
echo "postOrder: ". implode(",",$tree->postOrder()),PHP_EOL;

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总结

通过本文的分析和修正，我们了解了在 PHP 中实现二叉树递归遍历时需要注意的关键点。避免构造函数命名错误、正确使用内部函数、理解对象上下文和作用域、正确实现遍历算法以及合理输出数组，可以帮助我们编写出高效、稳定的二叉树遍历代码。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的遍历方式，并充分考虑代码的可读性和可维护性。

以上就是解决 PHP 二叉树递归遍历中的无限循环问题的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！