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應用C說話求二叉樹結點的最低公共先人的辦法

編輯:關於C++

應用C說話求二叉樹結點的最低公共先人的辦法。本站提示廣大學習愛好者:(應用C說話求二叉樹結點的最低公共先人的辦法)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是應用C說話求二叉樹結點的最低公共先人的辦法正文


算法剖析

我們直接來剖析O(n)的算法。

好比求節點F和節點H的最低公共先人,先求出從根節點A到F的途徑,再求出A到H的途徑,那末最初一個雷同的節點就是最低公共先人。A->B->D->F和A->B->E->H,最初雷同的節點事B,所以最低公共先人是B節點。求根節點到指定節點的算法先前曾經更新過了,龐雜度是O(n),所以總的時光龐雜度是O(n)。
前提細化:
(1)樹假如是二叉樹,並且是二叉排序樹。
             這中前提下可使用二叉排序樹的搜刮功效找到最低公共先人。
(2)樹不是二叉排序樹,連二叉樹都不是,就是通俗的樹。
      1,假如樹中有指向父節點的指針。
              這成績可以將成績轉化為兩個鏈表訂交,求兩個鏈表的第一個交點。
      2,假如樹中沒有指向父節點的指針。
              這成績就有點費事了。
      
      
詳細來看獲得從根節點到指定節點的函數代碼:

struct BinaryNode
{
 char value;
 BinaryNode *left;
 BinaryNode *right;
};

求跟節點到指定節點途徑:

bool GetNodePath(BinaryNode *pRoot,BinaryNode *pNode,vector<BinaryNode*> &v)
{
 if(pRoot==NULL)
  return false;
 v.push_back(pRoot);
 if(pRoot==pNode)
  return true;
 bool found=GetNodePath(pRoot->left,pNode,v);
 if(!found)
  found=GetNodePath(pRoot->right,pNode,v);
 if(!found)
  v.pop_back();
}

求最低公共先人節點:

BinaryNode* GetCommonParent(BinaryNode *pRoot,BinaryNode *pNode1,BinaryNode *pNode2)
{
 if(pRoot==NULL || pNode1==NULL || pNode2==NULL)
  return NULL;
 vector<BinaryNode*> v1,v2;
 GetNodePath(pRoot,pNode1,v1);
 GetNodePath(pRoot,pNode2,v2);
 BinaryNode *pLast=pRoot;
 vector<BinaryNode*>::iterator ite1=v1.begin();
 vector<BinaryNode*>::iterator ite2=v2.begin();
 while(ite1!=v1.end() && ite2!=v2.end())
 {
  if(*ite1==*ite2)
   pLast=*ite1;
  ite1++;
  ite2++;
 }
 return pLast;
}

來看一道詳細的ACM標題

    標題描寫: 
    給定一棵樹,同時給出樹中的兩個結點,求它們的最低公共先人。

    輸出: 
    輸出能夠包括多個測試樣例。 
    關於每一個測試案例,輸出的第一行動一個數n(0<n<1000),代表測試樣例的個數。 
    個中每一個測試樣例包含兩行,第一行動一個二叉樹的先序遍歷序列,個中閣下子樹若為空則用0取代,個中二叉樹的結點個數node_num<10000。 
    第二行動樹中的兩個結點的值m1與m2(0<m1,m2<10000)。 
    輸入: 
    對應每一個測試案例, 
    輸入給定的樹中兩個結點的最低公共先人結點的值,若兩個給定結點無最低公共先人,則輸入“My God”。 
    樣例輸出: 
    2 
    1 2 4 6 0 0 7 0 0 5 8 0 0 9 0 0 3 0 0 
    6 8 
    1 2 4 6 0 0 7 0 0 5 8 0 0 9 0 0 3 0 0 
    6 12 
    樣例輸入: 
    2 
    My God 


思緒
這道題我斟酌的思緒是

(1)後序遍歷的思惟,用棧保留到查找點的途徑
(2)然後求兩個棧第一個公共節點

AC代碼

  #include <stdio.h> 
  #include <stdlib.h> 
    
  #define N 7000 
    
  typedef struct btree { 
    struct btree *lchild, *rchild; 
    int data; 
  } btree; 
    
  typedef struct stack { 
    int top; 
    btree* data[N]; 
  } stack; 
    
  stack *first, *second; 
  int oneflag, secflag; 
    
  /** 
   * 依據前序序列遞歸構建二叉樹 
   */ 
  void createBtree(btree **t) 
  { 
    int data; 
    scanf("%d", &data); 
    
    if (data == 0) { 
      *t = NULL; 
    } else { 
      *t = (btree *)malloc(sizeof(btree)); 
      (*t)->data = data; 
      createBtree(&(*t)->lchild); 
      createBtree(&(*t)->rchild); 
    } 
  } 
    
  /** 
   * 後序遍歷二叉樹,結構遍歷棧 
   */ 
  void postTraverse(btree *t, stack *s, int srcnum, int *flag) 
  { 
    if (t != NULL) { 
      btree *pre; 
      pre = NULL; 
    
      s->data[s->top ++] = t; 
      while (s->top > 0 || t) { 
        if (t) { 
          s->data[s->top ++] = t; 
          if (t->data == srcnum) { 
            *flag = 1; 
            break; 
          } 
          t = t->lchild; 
        } else { 
          t = s->data[-- s->top]; 
          if (t->rchild == NULL || t->rchild == pre) { 
            pre = t; 
            t = NULL; 
          } else { 
            s->data[s->top ++] = t; 
            t = t->rchild; 
          } 
        } 
      } 
    } 
  } 
    
  /** 
   * 查找兩個棧第一個公共元素 
   * 
   * T = O(n) 
   * 
   */ 
  void stackCommonData(stack *f, stack *s) 
  { 
    int top, data, flag; 
    
    top = (f->top > s->top) ? s->top : f->top; 
    
    while (top > 0) { 
      if (f->data[top - 1]->data == s->data[top - 1]->data) { 
        data = f->data[top - 1]->data; 
        flag = 1; 
        break; 
      } else { 
        top --; 
      } 
    } 
    
    if (flag) { 
      printf("%d\n", data); 
    } else { 
      printf("My God\n"); 
    } 
  } 
    
  /** 
   * 清算二叉樹 
   * 
   */ 
  void cleanBtree(btree *t) 
  { 
    if (t) { 
      cleanBtree(t->lchild); 
      cleanBtree(t->rchild); 
      free(t); 
    } 
  } 
    
    
  int main(void) 
  { 
    int n, sf, se; 
    btree *t; 
    
    scanf("%d", &n); 
    while (n --) { 
      createBtree(&t); 
      scanf("%d %d", &sf, &se); 
        
      first = (stack *)malloc(sizeof(stack)); 
      first->top = 0; 
      oneflag = 0; 
      postTraverse(t, first, sf, &oneflag); 
    
      second = (stack *)malloc(sizeof(stack)); 
      second->top = 0; 
      secflag = 0; 
      postTraverse(t, second, se, &secflag); 
    
      if (oneflag == 0 || secflag == 0 || first->top == 0 || second->top == 0) { 
        printf("My God\n"); 
        cleanBtree(t); 
        continue; 
      } else { 
        stackCommonData(first, second); 
        cleanBtree(t); 
      } 
    } 
    return 0; 
  } 

    /**************************************************************
        Problem: 1509
        User: wangzhengyi
        Language: C
        Result: Accepted
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