面试题：C语言结构体嵌套与泛型编程应用

1. 树结构设计

首先，我们可以使用联合体（union）来处理不同类型的数据，同时使用枚举（enum）来标识当前节点存储的数据类型。以下是树节点的定义：

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

// 定义数据类型枚举
typedef enum {
    TYPE_INT,
    TYPE_FLOAT,
    TYPE_STRING
} DataType;

// 定义联合体存储不同类型数据
typedef union {
    int intValue;
    float floatValue;
    char *stringValue;
} DataUnion;

// 定义树节点结构体
typedef struct TreeNode {
    DataType dataType;
    DataUnion data;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
} TreeNode;

2. 插入节点的函数原型设计

插入节点的函数需要根据树的具体性质（如二叉搜索树、普通二叉树等）来设计。这里以普通二叉树为例，设计插入节点到树的函数原型：

// 创建新节点的函数
TreeNode* createNode(DataType type, DataUnion value);

// 插入节点到二叉树的函数
TreeNode* insertNode(TreeNode *root, TreeNode *newNode);

具体实现如下：

// 创建新节点的函数实现
TreeNode* createNode(DataType type, DataUnion value) {
    TreeNode *newNode = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
    newNode->dataType = type;
    newNode->data = value;
    newNode->left = NULL;
    newNode->right = NULL;
    return newNode;
}

// 插入节点到二叉树的函数实现（简单的将新节点插入到左子树为空的位置）
TreeNode* insertNode(TreeNode *root, TreeNode *newNode) {
    if (root == NULL) {
        return newNode;
    }
    if (root->left == NULL) {
        root->left = newNode;
    } else {
        insertNode(root->right, newNode);
    }
    return root;
}

3. 泛型编程可能遇到的挑战及解决方案

挑战：

类型安全问题：使用联合体时，如果错误地访问了不匹配的数据类型，可能导致未定义行为。例如，将一个int类型数据存储在联合体中，却按照float类型去访问。
内存管理：对于字符串类型，需要特别注意内存的分配和释放。如果在节点删除时没有正确释放字符串占用的内存，会导致内存泄漏。
代码复杂性：随着数据类型的增加，处理不同类型数据的逻辑会变得复杂，代码可读性和维护性降低。

解决方案：

类型检查：在访问联合体中的数据之前，先通过DataType枚举进行类型检查，确保访问的正确性。
内存管理：对于字符串类型，在插入节点时分配内存，在删除节点时释放内存。可以通过定义专门的释放节点函数来统一管理内存释放逻辑。
代码模块化：将处理不同数据类型的逻辑封装成独立的函数，提高代码的可读性和可维护性。例如，分别定义处理int、float和string类型数据的函数，在主逻辑中根据DataType调用相应的函数。

// 释放节点内存的函数
void freeNode(TreeNode *node) {
    if (node == NULL) return;
    if (node->dataType == TYPE_STRING) {
        free(node->data.stringValue);
    }
    free(node);
}

这样，通过合理的设计和编码，可以有效地处理树状结构中不同类型数据的存储和操作，同时减少泛型编程带来的潜在问题。

星途面试题库

面试题：C语言结构体嵌套与泛型编程应用

知识考点

面试题答案

1. 树结构设计

2. 插入节点的函数原型设计

3. 泛型编程可能遇到的挑战及解决方案

挑战：

解决方案：