tsearch, tfind, tdelete, twalk, tdestroy − Manipulation d’arbre binaire.

#include <search.h>

void *tsearch (const void *key, void **rootp,
                int (*compar)(const void *, const void *));

void *tfind (const void *key, const void **rootp,
                int (*compar)(const void *, const void *));

void *tdelete (const void *key, void **rootp,
                int (*compar)(const void *, const void *));

void twalk (const void *root, void (*action) (const void *nodep,
                                   const VISIT which,
                                   const int depth));

#define _GNU_SOURCE
#include <search.h>

void tdestroy (void *root, void (*free_node)(void *nodep));

tsearch(), tfind(), twalk(), et tdelete() permettent de manipuler un arbre binaire. Ces fonctions implémentent une généralisation de l’algorithme T de Knuth (6.2.2). Le premier membre de chaque noeud de l’arbre est un pointeur vers la donnée elle-même (le programme appelant doit prendre en charge le stockage de ces données). compar pointe sur une routine de comparaison prenant en argument deux pointeurs sur ces données. Elle doit renvoyer un entier négatif, nul, ou positif suivant que le premier élément est inférieur, égal ou supérieur au second.

tsearch() recherche un élément dans l’arbre. key pointe sur l’élément à chercher. Si l’arbre est vide, alors rootp doit pointer sur une variable pointant sur NULL. Si l’élément est trouvé dans l’arbre, tsearch() renvoie un pointeur sur celui-ci. Sinon tsearch() ajoute l’élément dans l’arbre et renvoie un pointeur sur lui.

tfind() fonctionne comme tsearch(), sauf que si l’élément n’est pas trouvé, alors la fonction tfind() renvoie NULL.

tdelete() supprime un élément de l’arbre. Ses arguments sont les mêmes que ceux de tsearch().

twalk() exécute un balayage en profondeur d’abord, de gauche à droite, de l’arbre binaire. root pointe sur le noeud de départ du balayage. S’il ne s’agit pas de la vraie racine de l’arbre, seule une partie de celui-ci sera balayée. twalk() appelle la fonction action chaque fois qu’un noeud est rencontré (c’est-à -dire trois fois pour un noeud interne et une seule fois pour une feuille de l’arbre). action, doit accepter trois arguments. Le premier est un pointeur sur le noeud rencontré. Le second est un entier prenant l’une des valeurs suivantes : preorder, postorder, et endorder suivant qu’il s’agisse de la première, deuxième ou troisième rencontre du noeud, ou encore leaf s’il s’agit d’un noeud feuille. (Ces symboles sont définis dans <search.h>.) Le troisième argument est la profondeur du noeud dans l’arbre, zéro correspondant à la racine.

(Plus généralement, preorder, postorder, et endorder sont vus comme preorder, inorder, et postorder: avant de visiter le noeud fils, après le premier et avant le second, après avoir visité les enfants. Ainsi, le choix du nom postorder est un peu déroutant.)

tdestroy() supprime tout l’arbre pointé par root, libérant toutes les ressources allouées par la fonction tsearch(). Pour libérer les données de chaque noeud, la fonction free_node est invoquée. Le pointeur sur les données est passé en argument à cette fonction. Si aucune libération n’est nécessaire, free_node doit pointer vers une fonction ne faisant rien.

tsearch() renvoie un pointeur sur un élément correspondant de l’arbre, sur l’élément nouvellement ajouté, ou NULL s’il n’y avait pas assez de mémoire pour ajouter le noeud. tfind() renvoie un pointeur sur l’élément recherché ou NULL si aucune correspondance n’a été trouvée. Si plusieurs éléments correspondent à la clé, celui renvoyé n’est pas spécifié.

tdelete() renvoie un pointeur sur le noeud père de celui détruit, ou NULL si l’élément n’a pas été trouvé.

tsearch(), tfind(), et tdelete() renvoient également NULL si rootp valait NULL.

twalk() utilise un pointeur sur la racine, alors que les autres fonctions utilisent un pointeur sur une variable pointant sur la racine.

Pour twalk(), postorder signifie « après le sous-arbre de gauche, mais avant le sous-arbre de droite ». Certains préfèreraient appeler ceci « inorder , et réserver « postorder pour indiquer « après les deux sous-arbres .

tdelete() libère la mémoire nécessaire au stockage du noeud dans l’arbre. Le programme appelant est responsable de la libération de la mémoire occupée par l’élément de donnée correspondant.

Le programme d’exemple s’appuie sur le fait que twalk() ne fait plus jamais référence à un noeud après avoir appelé la fonction utilisateur avec l’argument « endorder ou « leaf . Ceci fonctionne avec l’implémentation de la bibliothèque GNU, mais n’est pas spécifié sous Système V.

Le programme suivant insère douze nombres aléatoires dans un arbre binaire, où les doublons sont regroupés, puis affiche les nombres classés.

    #include <search.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <time.h>

   void *root=NULL;

   void *xmalloc(unsigned n)
    {
      void *p;
      p = malloc(n);
      if(p) return p;
      fprintf(stderr, "pas assez de mémoire\n");
      exit(1);
    }

   int compare(const void *pa, const void *pb)
    {
      if(*(int *)pa < *(int *)pb) return −1;
      if(*(int *)pa > *(int *)pb) return 1;
      return 0;
    }

   void action(const void *nodep, const VISIT which, const int depth)
    {
      int *datap;
      void *val;

     switch(which)
        {
        case preorder:
          break;
        case postorder:
          datap = *(int **)nodep;
          printf("%6d\n", *datap);
          break;
        case endorder:
          break;
        case leaf:
          datap = *(int **)nodep;
          printf("%6d\n", *datap);
          break;
        }
      return;
    }

   int main()
    {
      int i, *ptr;
      void *val;

     for (i = 0; i < 12; i++)
        {
          ptr = (int *)xmalloc(sizeof(int));
          *ptr = rand()&0xff;
          val = tsearch((void *)ptr, &root, compare);
          if(val == NULL) exit(1);
        }
      twalk(root, action);
      return 0;
    }

SVr4, POSIX.1-2001. La fonction tdestroy() est une extension GNU.

bsearch(3), hsearch(3), lsearch(3), qsort(3)

Ce document est une traduction réalisée par Christophe Blaess <http://www.blaess.fr/christophe/> le 11 décembre 1996 et révisée le 14 août 2006.

L’équipe de traduction a fait le maximum pour réaliser une adaptation française de qualité. La version anglaise la plus à jour de ce document est toujours consultable via la commande : « LANG=C man 3 tsearch ». N’hésitez pas à signaler à l’auteur ou au traducteur, selon le cas, toute erreur dans cette page de manuel.