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비순환 그래프가 주어지면 각 깊이에서 요소의 최소 합을 계산합니다.

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2023-09-10 18:49:01950검색

사이클이나 루프가 포함되지 않은 그래프를 비순환 그래프라고 합니다. 트리는 모든 노드가 다른 고유 노드에 연결되는 비순환 그래프입니다. 비순환 그래프는 비순환 그래프라고도 합니다.

순환 그래프와 비순환 그래프의 차이점 -

의 중국어 번역은 입니다.

Cycle Graph

Cycle Graph

비순환 그래프

그래프는 닫힌 루프를 형성합니다.

차트는 폐쇄 루프를 형성하지 않습니다.

딥 루프는 차트에 포함되지 않습니다

차트는 모든 깊이를 담고 있습니다.

예 1

순환 그래프의 예를 들어보겠습니다 −

폐쇄 루프가 존재하면 순환 그래프가 형성됩니다.

비순환 그래프가 주어지면 각 깊이에서 요소의 최소 합을 계산합니다.

그림 I은 주기 그래프를 나타내며 깊이 노드를 포함하지 않습니다.

예 2

는 다음과 같이 번역됩니다.

예 2

비순환 그래프의 예를 들어 설명하겠습니다.

비순환 그래프가 주어지면 각 깊이에서 요소의 최소 합을 계산합니다.

트리의 루트 노드를 제로 깊이 노드라고 합니다. 그림 II에는 깊이가 0인 루트가 하나만 있으며, 이는 2입니다. 따라서 최소 깊이가 0인 노드로 간주됩니다.

첫 번째 깊이 노드에는 4, 9, 1과 같은 3개의 노드 요소가 있지만 가장 작은 요소는 4입니다.

두 번째 깊이 노드에는 다시 6, 3, 1과 같은 3개의 노드 요소가 있지만 최소 요소는 1입니다.

전체 깊이 노드가 어떻게 파생되는지 알 수 있습니다.

총 깊이 노드 = Zero_Depth 노드의 최소값 + First_Depth 노드의 최소값 + Zero_Depth 노드의 최소값

총 깊이 노드 = 2 + 4 + 3 = 9. 따라서 9는 비순환 그래프의 총 최소 합입니다.

문법

으아악
  • struct − 이 키워드는 구조 데이터 유형을 나타내는 데 사용됩니다.

  • name_of_struct - 구조에 대한 이름을 제공합니다.

  • 구조체는 다양한 관련 변수를 한 곳에 모아 놓은 것입니다.

으아악 으아악

매개변수

C++의 쌍 대기열 -

  • 이것은 서로 다른 두 데이터 유형의 대기열 쌍을 결합하기 위한 일반 STL 템플릿입니다. 대기열 쌍은 유틸리티 헤더 파일 아래에 있습니다.

  • Queue_of_pair - 쌍에 이름을 지정합니다.

  • make_pair() - 두 요소로 쌍 개체를 구성하는 데 사용됩니다.

으아악

매개변수

  • name_of_queue - 대기열 이름을 지정하고 있습니다.

  • push() − 대기열 헤드의 일부인 미리 정의된 메서드입니다. 푸시 메서드는 요소나 값을 삽입하는 데 사용됩니다.

으아악

매개변수

  • name_of_queue − 대기열에 이름을 지정합니다.

  • pop() - 큐 헤더 파일에 속하는 미리 정의된 메소드로 전체 요소나 값을 삭제하는 데 사용됩니다.

알고리즘

  • 프로그램 헤더 파일, 즉 'iostream', 'climits', 'utility', 'queue'를 시작합니다.

  • 우리는 노드 값을 얻기 위해 정수 값 "val"을 사용하여 구조 "tree_node"를 생성하고 있습니다. 그런 다음 주어진 데이터로 tree_node 포인터를 생성하여 왼쪽 자식 노드와 오른쪽 자식 노드를 초기화하여 값을 저장합니다. 다음으로 int x가 인수로 전달되는 tree_node 함수를 생성하고 'val' 정수와 동일한지 확인하고 왼쪽 및 오른쪽 하위 노드를 null 에 할당합니다.

  • 이제 각 깊이에서 최소 합계를 찾기 위해 정수 값을 인수로 받아들이는 함수 minimum_sum_at_each_length()를 정의하겠습니다. if 문을 사용하여 트리의 루트 값이 비어 있는지 확인하고 비어 있으면 0을 반환합니다.

  • 두 값을 결합하기 위해 STL(Standard Template Library)의 대기열 쌍을 생성하고 있습니다.

  • 두 가지 메소드, 즉 push()make_pair()를 한 쌍으로 사용하는 q라는 대기열 변수를 생성합니다. 이 두 가지 방법을 사용하여 값을 삽입하고 두 쌍의 객체를 구성합니다.

  • 현재 합계를 추가로 찾고 전체 최소 합계를 찾는 데 사용되는 'present_length', 'present_sum' 및 'totalSum'이라는 세 가지 변수를 초기화하고 있습니다.

  • 변수를 초기화한 후 조건을 확인하기 위해 while 루프를 생성합니다. 대기열 쌍이 비어 있지 않으면 노드 수가 처음부터 시작됩니다. 다음으로, 최소 합계를 계산하기 위해 트리의 다음 깊이로 이동하므로 'pop()' 메서드를 사용하여 기존 노드를 제거합니다.

  • 이제 합계의 최소 합계를 반환하는 세 개의 if 문을 만들어 보겠습니다.

  • 이후에는 메인 함수를 시작하고 루트 포인터, 왼쪽 및 오른쪽 하위 노드를 각각 사용하여 입력 모드의 트리 구조를 구축하고 새로운 'tree_node'를 통해 노드 값을 전달합니다.

  • 마지막으로 'minimum_sum_at_each_length(root)' 함수를 호출하고 매개변수 루트를 전달하여 각 깊이의 최소 합계를 계산합니다. 다음으로, "비순환 그래프의 각 깊이의 합"이라는 문을 인쇄하고 결과를 얻습니다.

페어 큐는 큐 요소 쌍을 포함하는 컨테이너라는 점을 기억하세요.

Example

의 중국어 번역은

Example

입니다.

이 프로그램에서는 각 깊이에 대한 모든 최소 노드의 합을 계산합니다.

비순환 그래프가 주어지면 각 깊이에서 요소의 최소 합을 계산합니다.

그림 2에서 총 깊이의 최소 합은 15+8+4+1 = 13입니다.

现在我们将把这个数字作为该程序的输入。

#include <iostream>
#include <queue> 

// required for FIFO operation
#include <utility> 

// required for queue pair
#include <climits>
using namespace std;

// create the structure definition for a binary tree node of non-cycle graph
struct tree_node {
   int val;
   tree_node *left;
   tree_node *right;
   tree_node(int x) {
      val = x;
      left = NULL;
      right = NULL;
   }
};
// This function is used to find the minimum sum at each depth
int minimum_sum_at_each_depth(tree_node* root) {
   if (root == NULL) {
      return 0;
   }
   queue<pair<tree_node*, int>> q;
   // create a queue to store node and depth and include pair to combine two together values.
   q.push(make_pair(root, 0)); 
   
   // construct a pair object with two element
   int present_depth = -1; 
   
   // present depth
   int present_sum = 0; 
   
   // present sum for present depth
   int totalSum = 0; 
   
   // Total sum for all depths
   while (!q.empty()) {
      pair<tree_node*, int> present = q.front(); 
      
      // assign queue pair - present
      q.pop();
      
      // delete an existing element from the beginning
      if (present.second != present_depth) {
      
         // We are moving to a new depth, so update the total sum and reset the present sum
         present_depth = present.second;
         totalSum += present_sum;
         present_sum = INT_MAX;
      }

      // Update the present sum with the value of the present node
      present_sum = min(present_sum, present.first->val);
      
      //We are adding left and right children to the queue for updating the new depth.
      if (present.first->left) {
         q.push(make_pair(present.first->left, present.second + 1));
      }
      if (present.first->right) {
         q.push(make_pair(present.first->right, present.second + 1));
      }
   }
   
   // We are adding the present sum of last depth to the total sum
   totalSum += present_sum;
   return totalSum;
}

// start the main function
int main() {
   tree_node *root = new tree_node(15);
   root->left = new tree_node(14);
   root->left->left = new tree_node(11);
   root->left->right = new tree_node(4);
   root->right = new tree_node(8);
   root->right->left = new tree_node(13);
   root->right->right = new tree_node(16);
   root->left->left->left = new tree_node(1);
   root->left->right->left = new tree_node(6);
   root->right->right->right = new tree_node(2);
   root->right->left->right = new tree_node(7);

   cout << "Total sum at each depth of non cycle graph: " << minimum_sum_at_each_depth(root) << endl; 
   return 0;
}

输出

Total sum at each depth of non cycle graph: 28

结论

我们探讨了给定非循环图中每个深度的元素最小和的概念。我们看到箭头运算符连接节点并构建树形结构,利用它计算每个深度的最小和。该应用程序使用非循环图,例如城市规划、网络拓扑、谷歌地图等。

위 내용은 비순환 그래프가 주어지면 각 깊이에서 요소의 최소 합을 계산합니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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