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在一棵樹中,使用C++查詢子樹的深度優先搜索

王林
王林轉載
2023-09-12 10:37:01912瀏覽

在一棵樹中,使用C++查詢子樹的深度優先搜索

在這個問題中,我們得到一棵二元樹,我們需要從特定節點執行 dfs,其中我們假設給定節點作為根並從中執行 dfs。

在一棵樹中,使用C++查詢子樹的深度優先搜索

在上面的樹中假設我們需要執行DFS節點F

在本教程中,我們將應用一些非正統的方法,以便大大降低我們的時間複雜度,因此我們也能夠在更高的約束條件下運行此程式碼。

方法 - 在這種方法中,我們不會簡單地採用天真的方法,即我們簡單地對每個節點應用dfs,因為它不適用於更高的約束,因此我們嘗試使用一些非正統的方法來避免獲得TLE。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 100000
// Adjacency list to store the
// tree nodes connections
vector<int> v[N];
unordered_map<int, int> mape; // will be used for associating the node with it&#39;s index
vector<int> a;
void dfs(int nodesunder[], int child, int parent){ // function for dfs and     precalculation our nodesunder
    a.push_back(child); // storing the dfs of our tree
    // nodesunder of child subtree
    nodesunder[child] = 1;
    for (auto it : v[child]) { // performing normal dfs

        if (it != parent) { // as we the child can climb up to
        //it&#39;s parent so we are trying to avoid that as it will become a cycle
            dfs(nodesunder, it, child); // recursive call
            nodesunder[child] += nodesunder[it]; // storing incrementing the nodesunder
        //by the number of nodes under it&#39;s children
        }
    }
}
// Function to print the DFS of subtree of node
void printDFS(int node, int nodesunder[]){
    int ind = mape[node]; // index of our node in the dfs array
    cout << "The DFS of subtree " << node << ": ";
    // print the DFS of subtree
    for (int i = ind; i < ind + nodesunder[node]; i++){ // going through dfs array and then
    //printing all the nodes under our given node
        cout << a[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}
void addEdgetoGraph(int x, int y){ // for maintaining adjacency list
    v[x].push_back(y);
    v[y].push_back(x);
}
void mark(){ // marking each node with it&#39;s index in dfs array
    int size = a.size();
    // marks the index
    for (int i = 0; i < size; i++) {
       mape[a[i]] = i;
    }
}
int main(){
    int n = 7;
    // add edges of a tree
    addEdgetoGraph(1, 2);
    addEdgetoGraph(1, 3);
    addEdgetoGraph(2, 4);
    addEdgetoGraph(2, 5);
    addEdgetoGraph(4, 6);
    addEdgetoGraph(4, 7);
    // array to store the nodes present under of subtree
    // of every node in a tree
    int nodesunder[n + 1];
    dfs(nodesunder, 1, 0); // generating our nodesunder array
    mark(); // marking the indices in map
    // Query 1
    printDFS(2, nodesunder);
    // Query 2
    printDFS(4, nodesunder);
    return 0;
}

輸出

The DFS of subtree 2: 2 4 6 7 5
The DFS of subtree 4: 4 6 7

理解程式碼

在這個方法中,我們預先計算dfs 的順序並將其儲存在向量中,當我們預先計算dfs 時,我們也計算從每個節點開始的每個子樹下存在的節點,然後我們只需從then 節點的起始索引遍歷到其子樹中存在的所有節點數。

結論

在本教程中,我們解決了一個問題來解決以下查詢:樹中子樹的 DFS。我們也學習了針對此問題的C 程序以及解決此問題的完整方法(Normal)。

我們可以用其他語言(例如C、java、python等語言)寫相同的程式。希望這篇文章對您有幫助。

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