有没有一种方法可以遍历可变树以获得随机节点？
有没有一种方法可以遍历可变树以获得随机节点？
提问于 2018-03-02 03:26:48
我正在尝试更新树结构的一个节点。随机选择要更新的节点。要使用库采样算法对树中的节点进行采样，我必须遍历这些节点，因此我尝试为我的Node枚举创建一个Iterator。
问题是，一方面，我必须将子节点的引用存储在堆栈或队列中，但另一方面，我必须返回父节点的可变引用。Rust不允许对一个值进行多个可变引用，也不允许将不可变引用转换为可变引用。
有没有一种方法可以遍历可变树？或者，是否有另一种方法可以随机获取对树中节点的可变引用？
这是我的代码。
#![feature(box_syntax, box_patterns)]
extern crate rand;
// Simple binary tree structure
#[derive(Debug)]
enum Node {
Leaf(u8),
Branch(Box<Node>, Box<Node>),
}
impl Node {
fn iter_mut(&mut self) -> IterMut {
IterMut {
stack: vec![self],
}
}
fn pick_random_node_mut<'a>(&'a mut self) -> &'a mut Node {
// Revervoir sampling
let rng = &mut rand::thread_rng();
rand::seq::sample_iter(rng, self.iter_mut(), 1)
.ok().and_then(|mut v| v.pop()).unwrap()
}
}
// An iterator for `Node`
struct IterMut<'a> {
stack: Vec<&'a mut Node>,
}
impl <'a> Iterator for IterMut<'a> {
type Item = &'a mut Node;
fn next(&mut self) -> Option<&'a mut Node> {
let node = self.stack.pop()?;
// I am stucking here: cannot borrow `*node` as mutable more than once at a time
if let &mut Node::Branch(box ref mut a, box ref mut b) = node {
self.stack.push(b);
self.stack.push(a);
}
Some(node)
}
}
fn main() {
use Node::*;
let mut tree: Node = Branch(box Leaf(1), box Leaf(2));
println!("{:?}", tree);
{
let node: &mut Node = tree.pick_random_node_mut();
*node = Leaf(3);
}
println!("{:?}", tree);
}回答 1
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2018-06-12 06:37:07
不，编写对树节点的可变引用的迭代器是不安全的。
假设我们有这样的树结构：
+-+
+----+ +----+
| +-+ |
| |
| |
+--v-+ +--v--+
| 50 | | 100 |
+----+ +-----+如果存在这样的迭代器，我们可以这样调用它：
let mut all_nodes: Vec<&mut Node> = tree.iter_mut().collect();假设父节点位于索引0中，左侧节点位于索引1中，右侧节点位于索引2中。
let (head, tail) = all_nodes.split_at_mut(1);
let x = match &mut head[0] {
Branch(ref mut l, _) => l,
Leaf(_) => unreachable!(),
};
let y = &mut tail[1];现在，x和y是彼此的可变别名。在完全安全的代码中，违反了基本的锈蚀要求。这就是为什么这样的迭代器是不可能的。
您可以实现对树中值的可变引用的迭代器：
impl<'a> Iterator for IterMut<'a> {
type Item = &'a mut u8;
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
loop {
let node = self.stack.pop()?;
match node {
Node::Branch(a, b) => {
self.stack.push(b);
self.stack.push(a);
}
Node::Leaf(l) => return Some(l),
}
}
}
}这是安全的，因为无法从一个可变引用到一个值再到另一个值。然后，您可以在此基础上构建随机选择：
{
let rando = match rand::seq::sample_iter(&mut rand::thread_rng(), tree.iter_mut(), 1) {
Ok(mut v) => v.pop().unwrap(),
Err(_) => panic!("Not enough elements"),
};
*rando += 1;
}页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/49057270
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