演算法筆記 樹遍歷基本操作

2021-10-04 06:58:25 字數 3301 閱讀 6281

本章內容討論的是一般意義上的樹,即子結點個數不限且子結點沒有先後次序的樹。

建議使用靜態寫法,即用陣列下標來代替所謂的位址。這需要事先開乙個大小不低於結點上限個數的結點陣列。

struct node node[maxn]

;//結點陣列,maxn為結點上限個數

而child陣列的長度由於無法預知子結點個數只能開到最大,有些時候不可接受,故使用stl中的vector。

struct node node[maxn]

;//結點陣列,maxn為結點上限個數

新建結點

int index =0;

intnewnode

(int v)

但一般情況下會給出結點的編號,並且編號一定是0,1,…,n-1或1,2,…,n情況下就不需要newnode函式了

樹的先根遍歷

針對不同的題目,需要在此基礎上增加相關的**。

void

preorder

(int root)

}

樹的層次遍歷

實現方法類似二叉樹的層次遍歷

void

layerorder

(int root)

}}

如需要對結點的層號進行求解,只需要在結構體node的定義中增加變數來記錄結點的層號:

struct node 

;

樹的層次遍歷改寫後:

void

layerorder

(int root)

}}

從樹的遍歷看dfs與bfs

廣度優先搜尋(bfs)與層序遍歷

對所有合法的bfs求解過程,可以畫出一棵樹並且將廣度優先搜尋問題轉換為樹的層序遍歷的問題。

例項:

給定一棵樹和每個結點的權值,求所有從根結點到葉子結點的路徑,使得每條路徑上的結點的權值之和等於給定的常數s。如果有多條這樣的路徑,則按路徑非遞增的順序輸出。其中路徑的大小是指,如果兩條路徑分別為a1->a2->…->ai->an與b1->b2->…->bi->bm,且有a1 == b1、a2 == b2、… 、ai-1 == bi-1成立,但ai > bi,那麼稱第一條路徑比第二條路徑大。

輸入樣例

20924

10243

510218

9722

13121

8622

0040102

0304021

0504206

0703311

1213061

0907208

1016115

1331416

1717218

19

輸出樣例

1052

710410

10336

21033

62

樣例解釋

從根到葉子的帶權路徑和為24的路徑有4條,經過的結點標號分別為(括號中為點權):

00(10)->04(5)->06(2)->09(7)

00(10)->02(4)->05(10)

00(10)->03(3)->13(3)->17(6)->19(2)

00(10)->03(3)->13(3)->17(6)->18(2)

思路:指標域使用vector存放所有孩子結點的編號,考慮到最後的輸出需要按權值從大到小排序,不妨在讀入時事先對每個結點的子結點vector進行排序,這樣在遍歷時就會優先遍歷到權值大的子結點

令int型陣列path[maxv]存放遞迴過程中產生的路徑上的結點編號。接下來進行dfs,引數有三個:當前訪問的結點標號index、當前路徑path上的結點個數numnode(也是遞迴層數)以及當前路徑上的權值和sum。遞迴過程的偽**:

2.1 若sum > s,直接return。

2.2 若sum == s,說明當前訪問結點index位置,輸入中需要達到的s已經得到,這時如果結點index為葉子結點,則輸出path陣列中的所有資料;否則return。

2.3 若sum < s,說明要求還未滿足。此時列舉當前訪問結點index的所有子結點,對每乙個子結點child,先將其存入path[numnode],然後再此基礎上往下一層遞迴,下一層的遞迴引數為child、numnode + 1、sum + node[child].weight。

#include

#include

#include

using

namespace std;

const

int maxn =

110;

struct node node[maxn]

;bool

cmp(

int a,

int b)

int n, m, s;

//結點數、邊數、給定的和

int path[maxn]

;//記錄路徑

//當前訪問結點為index,numnode為當前路徑path上的結點個數

//sum為當前的結點點權和

void

dfs(

int index,

int numnode,

int sum)

return

;//返回

}for

(int i =

0; i < node[index]

.child.

size()

; i++)}

intmain()

int id, k, child;

for(

int i =

0; i < m; i++

)sort

(node[id]

.child.

begin()

, node[id]

.child.

end(

), cmp)

;//排序

} path[0]

=0;//路徑的第乙個結點設定為0號結點

dfs(0,

1, node[0]

.weight)

;return0;

}

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